KR20110018282A - Double steel frame earthquake-proof device - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An earthquake-proof reinforcing device of a double steel frame is provided to minimize damage to structures, since impact by earthquake is absorbed by the deformation of connection members which connect a steel frame and a reinforcing steel frame member. CONSTITUTION: An earthquake-proof reinforcing device of a double steel frame comprises a steel frame(100), a horizontal reinforcing member(200), a vertical reinforcing member(250), a gusset plate(300), and an anchor(33). The steel frame is formed into the shape of □ by the coupling of an upper steel frame member(110), a lower steel frame member(120), and a vertical steel frame member. The horizontal reinforcing members are horizontally arranged inside the steel frame of the lower part of the upper steel frame member. The vertical reinforcing member connects to the lower steel frame member on both ends of the horizontal reinforcing member. The gusset plate connects the upper steel frame member and the horizontal reinforcing member. The anchor is mounted in the hole punched in a structure to be reinforced.

Description

이중 철골프레임 내진보강장치{Double Steel Frame Earthquake-Proof Device}Double Steel Frame Earthquake Reinforcing Device {Double Steel Frame Earthquake-Proof Device}

본 발명은 '□'자 형상의 프레임을 보강대상 구조체에 부착하고 그 내부에 '∏'자 형태의 보강 프레임을 결합시켜 지진에너지를 효과적으로 흡수하는 이중 철골프레임 내진보강장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a double steel frame seismic reinforcing apparatus for effectively absorbing seismic energy by attaching a frame of the '□' shape to the structure to be reinforced and to combine the reinforcement frame of the '∏' shape therein.

국내외에서 기존에 사용되고 있는 철골 구조물 또는 콘크리틀 구조물 내진 보강공법으로서 유압댐퍼를 이용한 내진보강공법, 강재댐퍼를 이용한 내진보강공법등이 사용되고 있다.Seismic reinforcement method using hydraulic damper and seismic reinforcement method using steel damper are used as seismic reinforcement method of steel structure or concrete structure which is used at home and abroad.

상기 기존 기술 중 유압댐퍼를 이용한 내진보강공법은 대지진이 전국적으로 빈번하게 발생하고 있는 일본에서 주로 사용되고 있는 기술로서 외관적 환경이 거칠지 않도록 디자인이 비교적 개선되었고, 내진 보강성능 등이 뛰어나지만 국내 환경적 요인을 고려할 경우 첫째, 시공비가 과다하게 필요하고, 둘째, 국내의 지진 빈도 또는 진도로 보아 불필요할 정도로 과다 보강이 될 우려가 있다.      Among the existing technologies, the seismic reinforcement method using hydraulic dampers is a technology mainly used in Japan, where earthquakes occur frequently throughout the country. The design is relatively improved so that the external environment is not rough, and the seismic reinforcement performance is excellent, but domestic environmental Considering factors, firstly, the construction cost is excessively necessary, and secondly, there is a possibility that the reinforcement will be excessively unnecessary in view of the domestic earthquake frequency or progress.

강재댐퍼를 이용한 내진 보강공법은 국내외에서 개발되어 근래 사용되고 있는 기술로서 비교적 시공비가 저렴하다고 할 수 있으나 주로 철골 구조물 보강용으로 개발되어 있는 실정이고, 또한 기존 강재댐퍼의 구조적인 문제점으로서 이를 사용한 내진 보강 구조물의 경우 창과 출입구 등의 사용이 불편할 정도로 제한되고, 제품의 외관이 거칠어 구조물의 미감을 저해함은 물론 정서적 불안감을 유발하고, 철골 구조에 비하여 상대적으로 변형량이 적은 RC구조물의 내진보강에는 적용하기 어려운 문제점이 있다.     Seismic reinforcement method using steel damper is a technology that has been developed at home and abroad recently and it can be said that the construction cost is relatively inexpensive, but it is mainly developed for steel structure reinforcement, and it is also a structural problem of existing steel damper. In the case of structures, the use of windows and entrances, etc. are inconveniently restricted, and the appearance of the product is rough, which not only impairs the aesthetics of the structure, but also causes emotional anxiety, and is applicable to the seismic reinforcement of RC structures with less deformation than steel structures. There is a difficult problem.

따라서 기존 유압댐퍼를 이용한 보강공법의 문제점인 과다보강과 과다한 시공비의 문제점과 기존 강재댐퍼의 문제점인 거친 외관으로 인한 미감 저해 및 정서적 불안감 유발, 창 및 출입구 등의 사용성 제한, 적용 범위의 제한 등의 문제점을 해결하여 합리적인 비용으로 최적의 내진 효과를 거둘 수 있는 새로운 수단이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
Therefore, excessive reinforcement and excessive construction cost, which are the problems of reinforcement method using the existing hydraulic damper, and aesthetic deterioration and emotional anxiety caused by the rough appearance, which is a problem of the existing steel damper, limiting the usability of windows and entrances, limiting the scope of application, etc. There is an urgent need for new means to solve the problems and achieve the optimum seismic effect at a reasonable cost.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 창작된 본 발명의 목적은 다음과 같다.In order to solve the above-mentioned problems, the object of the present invention is as follows.

첫째, 사각형 철골프레임 구조와 보강철골부재를 결합하여 보강대상 구조체에 작용하는 지진 에너지를 효율적으로 흡수하는 것을 본 발명의 목적으로 한다.First, it is an object of the present invention to efficiently absorb the seismic energy acting on the structure to be reinforced by combining the rectangular steel frame structure and the reinforcing steel member.

둘째, 지진에 의한 충격을 사각형의 철골프레임과 보강철골부재를 연결하는 연결부재들의 변형과 마찰열로 흡수하여 구조체의 손상을 최소화할 수 있는 수단을 제공함을 본 발명의 다른 목적으로 한다.Second, it is another object of the present invention to provide a means for minimizing damage to the structure by absorbing the impact of the earthquake shock to the deformation and frictional heat of the connecting members connecting the rectangular steel frame and the reinforcing steel member.

셋째, 외관이 미려한 지진에너지 감쇠장치를 제공하여 미감을 유발하고 정서적 불안감을 해소하는 것을 본 발명의 또 다른 목적으로 한다.Third, it is another object of the present invention to provide a seismic energy damping device with a beautiful appearance to relieve aesthetic and emotional anxiety.

넷째, 기존 구조체의 내외부(창틀 등)에 간단히 부착할 수 있는 구조의 지진에너지 감쇠장치를 제공함을 본 발명의 또 다른 목적으로 한다.
Fourth, another object of the present invention is to provide an earthquake energy damping device having a structure that can be easily attached to the inside and outside (window frame, etc.) of the existing structure.

상기한 목적을 달성하기 위하여 창작된 본 발명의 기술적 구성은 다음과 같다.Technical composition of the present invention created to achieve the above object is as follows.

본 발명은 상부철골부재(110), 하부철골부재(120) 및 2개의 수직철골부재(130)가 결합되어 전체적으로 '□'자 형상을 이루는 철골프레임(100); 상기 상부철골부재(110) 하부의 상기 철골프레임(100) 내부에 수평방향으로 배열되는 수평보강부재(200); 상기 수평보강부재(200)의 양측 단부 각각에서 하부철골부재(120)와 연결되는 한 쌍의 수직보강부재(250); 상기 상부철골부재(110)와 상기 수평보강부재(200) 각각에 볼트결합되어 상기 상부철골부재(110)와 상기 수평보강부재(200)를 하나로 연결하는 연결판(300); 및, 상기 철골프레임(100)을 이루는 상기 상부철골부재(110), 상기 하부철골부재(120) 및 상기 수직철골부재(130) 각각의 배면을 따라 돌출되도록 결합되어 보강대상 구조체에 천공된 구멍에 장착되는 다수 개의 앵커(33);를 포함하여 구성되고, 상기 철골프레임(100)을 고강도 모르타르를 이용하여 보강대상 구조체에 고착시키는 구조이다.
The present invention is the upper steel frame member 110, the lower steel frame member 120 and two vertical steel frame member 130 is coupled to the steel frame frame 100 to form a '□' shape as a whole; A horizontal reinforcing member 200 arranged in a horizontal direction inside the steel frame 100 below the upper steel member 110; A pair of vertical reinforcing members 250 connected to the lower steel members 120 at both ends of the horizontal reinforcing members 200; A connection plate 300 that is bolted to each of the upper steel member 110 and the horizontal reinforcing member 200 to connect the upper steel member 110 and the horizontal reinforcing member 200 to one; And, coupled to protrude along the back of each of the upper steel frame member 110, the lower steel frame member 120 and the vertical steel frame member constituting the steel frame 100 in a hole drilled in the structure to be reinforced It is configured to include a plurality of anchors 33 to be mounted, it is a structure for fixing the steel frame 100 to the structure to be reinforced using high-strength mortar.

본 발명의 구성에 따른 기술적 효과는 다음과 같다.Technical effects of the configuration of the present invention are as follows.

첫째, 사각형 철골프레임 구조와 수평 및 수직 보강철골부재를 결합하여 보강대상 구조체에 작용하는 지진 에너지를 효율적으로 흡수할 수 있다.First, it is possible to efficiently absorb the seismic energy acting on the structure to be reinforced by combining the rectangular steel frame structure and horizontal and vertical reinforcement steel member.

다시 말하면, 사각형 철골프레임의 상부철골부재와 수평보강부재를 슬릿강판, 연결판 등으로 결합하고 수직보강부재는 하부철골부재에 연결하여 상부철골부재와 수평보강부재의 상대 변위를 슬릿강판의 변형이나 연결판에 의한 압착면의 마찰열로 흡수하여 지진에 의한 충격을 감소시킬 수 있다.In other words, the upper steel member and the horizontal reinforcing member of the rectangular steel frame are combined with the slit steel plate, the connecting plate, etc., and the vertical reinforcing member is connected to the lower steel member, so that the relative displacement of the upper steel member and the horizontal reinforcing member is deformed. It is absorbed by the frictional heat of the pressing surface by the connecting plate to reduce the impact of the earthquake.

둘째, 지진에 의한 충격을 사각형의 철골프레임과 수평보강부재를 연결하는 연결부재들의 변형과 마찰열로 흡수하여 구조체의 손상을 최소화할 수 있다.Second, it is possible to minimize the damage of the structure by absorbing the impact of the earthquake to the deformation and frictional heat of the connecting members connecting the rectangular steel frame and the horizontal reinforcing member.

다시 말하면, 철골프레임의 상부철골부재와 보강철골부재를 연결하는 슬릿강판, 연결판(마찰패드), 고무블록, 감쇠댐퍼 등의 변형이나 마찰열을 통하여 지진에 의한 충격을 효율적으로 흡수함으로써 구조체의 손상을 방지하거나 최소화할 수 있다.In other words, damage to the structure by efficiently absorbing the impact of the earthquake through deformation or frictional heat of the slit steel plate, connecting plate (friction pad), rubber block, damping damper connecting the upper steel member and the reinforcing steel member of the steel frame Can be prevented or minimized.

셋째, 외관이 미려한 지진에너지 감쇠장치를 제공하여 미감을 유발하고 정서적 불안감을 해소할 수 있다.Third, by providing a seismic energy damping device with a beautiful appearance, it can induce aesthetics and resolve emotional anxiety.

다시 말하면, 사각형 철골프레임의 내부에 수직 및 수평 보강철골부재를 연결판이나 슬릿강판 등으로 연결하여 전체적인 균형감을 유지함과 동시에 단순하고 절제된 미감을 제공하여 외부로 노출되더라도 정서적 안정감과 미감을 유발할 수 있다.In other words, vertical and horizontal reinforcing steel members are connected to the inside of the rectangular steel frame by connecting plates or slit steel plates to maintain the overall balance and provide a simple and restrained aesthetic, even when exposed to the outside, causing emotional stability and aesthetics. .

넷째, 기존 구조체의 내외부(창틀 등)에 간단히 부착할 수 있다.Fourth, it can be easily attached to the inside and outside (window frame, etc.) of the existing structure.

고강도모르타르를 이용하여 보강대상 구조체에 용이하게 부착할 수 있어 작업시간과 비용을 줄일 수 있다.
Using high-strength mortar can be easily attached to the structure to be reinforced, reducing work time and cost.

도1은 본 발명의 구체적 실시예로서 연결판(300)과 슬릿강판(510)이 함께 사용된 경우이다.
도2는 본 발명의 다른 구체적 실시예로서 원호 형상의 절개부가 구비된 마찰패드(400)가 사용되는 경우를 도시한다.
도3은 본 발명의 또 다른 구체적 실시예로서 슬릿강판(510)이 사용되지 않고 연결판(300)만 사용된 경우이다.
도4는 본 발명의 또 다른 구체적 실시예로서 고감쇠 고무댐퍼가 사용된 경우이다.
도5는 본 발명의 또 다른 구체적 실시예로서 연결판(300)과 감쇠댐퍼(570)가 함께 사용된 경우이다.
도6은 상부철골부재(110)를 앵커(33)를 이용하여 보강대상 구조체에 고착(고정)시키는 과정을 도시하는 단면도인데, 하부철골부재(120)에도 동일하게 적용된다.
도7은 수직철골부재(130)를 앵커(33)를 이용하여 보강대상 구조체에 고착(고정)시키는 과정을 도시하는 단면도이다.1 illustrates a case in which the connecting plate 300 and the slit steel plate 510 are used together as a specific embodiment of the present invention.
2 illustrates a case where a friction pad 400 having an arc-shaped cutout is used as another specific embodiment of the present invention.
3 is a case where only the connecting plate 300 is used instead of the slit steel plate 510 as another specific embodiment of the present invention.
4 is a case where a high damping rubber damper is used as another specific embodiment of the present invention.
5 is a case where the connecting plate 300 and the damping damper 570 are used together as another specific embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a process of fixing (fixing) the upper steel member 110 to the structure to be reinforced using the anchor 33. The same applies to the lower steel member 120.
7 is a cross-sectional view showing a process of fixing (fixing) the vertical steel member 130 to the structure to be reinforced using the anchor 33.

이하에서는 본 발명의 구체적 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도1은 슬릿강판(510)과 연결판(300)으로 상부철골부재(110)와 수평보강부재(200)를 연결하는 경우를 도시한다.1 illustrates a case in which the upper steel member 110 and the horizontal reinforcing member 200 are connected to the slit steel plate 510 and the connecting plate 300.

철골프레임(100)은 상부철골부재(110), 하부철골부재(120) 및 2개의 수직철골부재(130)가 결합되어 전체적으로 '□'자 형상을 이루게 되는데, 이러한 철골프레임(100)은 용접 결합이 될 수도 있고, 볼트와 같은 하드웨어로 결합될 수도 있다.Steel frame 100 is the upper steel frame member 110, the lower steel frame member 120 and two vertical steel frame member 130 is combined to form a '□' shape as a whole, such a steel frame frame 100 is welded It can be, or it can be combined into hardware such as a bolt.

철골프레임(100)을 구성하는 상부철골부재(110), 하부철골부재(120) 및 수직철골부재(130)의 단면은 특정한 형태로 한정되는 것은 아니며 다양한 단면이 선택될 수 있다.The cross section of the upper steel member 110, the lower steel member 120 and the vertical steel member 130 constituting the steel frame 100 is not limited to a specific shape and various cross sections may be selected.

철골프레임(100)을 이루는 상부철골부재(110), 하부철골부재(120) 및 수직철골부재(130) 각각에는 배면을 따라 돌출되도록 결합되는 다수 개의 앵커(33)가 구비되는데, 이러한 앵커(33)가 보강대상 구조체에 고강도모르타르에 의하여 고착된다.Each of the upper steel member 110, the lower steel member 120 and the vertical steel member 130 constituting the steel frame 100 is provided with a plurality of anchors 33 are coupled to protrude along the rear surface, such anchor 33 ) Is fixed to the structure to be reinforced by high strength mortar.

수평보강부재(200)는 상부철골부재(110) 하부의 철골프레임(100) 내부에 수평방향으로 배열되는데, 수평보강부재(200)의 경우에도 다양한 단면 형상이 선택될 수 있다. The horizontal reinforcing member 200 is arranged in a horizontal direction inside the steel frame 100 under the upper steel member 110, in the case of the horizontal reinforcing member 200 may be selected in various cross-sectional shape.

수직보강부재(250)는 수평보강부재(200)의 양측 단부 각각에서 하부철골부재(120)와 연결되는데, 수직보강부재(250)의 경우에도 수평보강부재(200)와 마찬가지로 다양한 단면 형상이 선택될 수 있다.The vertical reinforcement member 250 is connected to the lower steel member 120 at each of both ends of the horizontal reinforcement member 200. In the case of the vertical reinforcement member 250, various cross-sectional shapes are selected as in the horizontal reinforcement member 200. Can be.

연결판(300)은 상부철골부재(110)와 수평보강부재(200) 각각에 볼트결합되어 상부철골부재(110)와 수평보강부재(200)를 하나로 연결하는 역할을 한다.The connecting plate 300 is bolted to each of the upper steel member 110 and the horizontal reinforcing member 200 serves to connect the upper steel member 110 and the horizontal reinforcing member 200 as one.

이러한 연결판(300)에는 도1에 도시된 바와 같이 연결판(300)과 상부철골부재(110) 사이 및 연결판(300)과 수평보강부재(200) 사이에 마찰패드(400)가 삽입되어 마찰패드(400)의 중심을 관통하는 볼트에 의해 압착되도록 설치될 수도 있고, 마찰패드(400)가 없이 단순히 볼트만으로 결합될 수도 있다.As shown in FIG. 1, a friction pad 400 is inserted between the connecting plate 300 and the upper steel member 110 and between the connecting plate 300 and the horizontal reinforcing member 200, as shown in FIG. 1. It may be installed to be compressed by a bolt penetrating the center of the friction pad 400, it may be combined with only the bolt without the friction pad 400.

슬릿강판(510)의 상단부와 하단부는 각각 수평보강부재(200)와 상부철골부재(110) 각각에 결합되며 다수 개의 슬릿(511)이 수평 또는 수직 방향으로 형성되어 있다.(본 발명의 구체적 실시예에서는 수직 방향으로 다수 개의 슬릿(511)이 형성된 형상을 도시하고 있음)The upper and lower ends of the slit steel plate 510 are coupled to the horizontal reinforcing member 200 and the upper steel member 110, respectively, and a plurality of slits 511 are formed in the horizontal or vertical direction. In the example, a shape in which a plurality of slits 511 are formed in a vertical direction is illustrated.)

이러한 슬릿강판(510)의 상단부와 하단부는 상부철골부재(110)와 수평보강부재(200)에 용접결합이 될 수도 있고 볼트 등의 하드웨어를 이용한 결합이 될 수도 있다.The upper end and the lower end of the slit steel plate 510 may be welded to the upper steel member 110 and the horizontal reinforcing member 200, or may be coupled using hardware such as bolts.

도1에 도시된 바와 같이 연결판(300)과 슬릿강판(510)이 구비된 경우 지진 발생에 의한 충격이 보강 대상 구조체에 작용하여 수평보강부재(200)와 상부철골부재(110) 사이에 상대적인 층간 변위가 발생하는 경우 이러한 상대변위에 의하여 슬릿강판(510)이 변형되면서 지진에 의한 충격을 흡수하게 된다.As shown in FIG. 1, when the connecting plate 300 and the slit steel plate 510 are provided, a shock caused by the occurrence of an earthquake acts on the structure to be reinforced so that the relative between the horizontal reinforcing member 200 and the upper steel member 110 is provided. When the interlayer displacement occurs, the slit steel plate 510 is deformed by the relative displacement, thereby absorbing the shock caused by the earthquake.

앵커(33)는 철골프레임(100)을 이루는 상부철골부재(110), 하부철골부재(120) 및 수직철골부재(130) 각각의 배면을 따라 돌출되도록 구비되는데, 경우에 따라서는 도6에 도시된 바와 같이 앵커플레이트(44)를 먼저 보강대상 구조체에 앵커(33)로 고정설치한 후 앵커플레이트(44)를 상부철골부재(110) 및 하부철골부재(120)의 배면에 용접하는 방법이 사용될 수도 있다 .The anchor 33 is provided to protrude along the back of each of the upper steel member 110, the lower steel member 120 and the vertical steel member 130 constituting the steel frame 100, as shown in Figure 6 As described above, the anchor plate 44 is first fixed to the structure to be reinforced by the anchor 33 and then the anchor plate 44 is welded to the back of the upper steel member 110 and the lower steel member 120 to be used. It may be.

이러한 앵커(33)의 일측 단부는 보강대상 구조체에 천공된 구멍에 장착되며, 철골프레임(100)을 이루는 상부철골부재(110), 하부철골부재(120) 및 수직철골부재(130) 각각의 배면과 보강대상 구조체 표면 사이의 공간은 고강도 모르타르로 채워진다.One end of the anchor 33 is mounted in a hole drilled in the structure to be reinforced, the back of each of the upper steel member 110, lower steel member 120 and vertical steel member 130 constituting the steel frame 100 And the space between the surface of the structure to be reinforced and filled with high strength mortar.

이러한 앵커(33)가 철골프레임(100)의 배면을 따라서만 구비되는 바 보강대상 구조체에 고정되는 것은 철골프레임(100)만이고 나머지 수평보강부재(200)와 수직보강부재(250)는 보강대상 구조체에 별도로 고정되지 않는다.The anchor 33 is provided only along the back of the steel frame 100 bar is fixed to the structure to be reinforced only steel frame 100 and the other horizontal reinforcing member 200 and vertical reinforcing member 250 is to be reinforced It is not fixed to the structure separately.

즉 지진 발생에 의한 충격은 철골프레임(100)의 상부철골부재(110)와 하부철골부재(120)를 통하여 수평보강부재(200) 및 수직보강부재(250)로 전달되는데, 하부철골부재(120)에 비하여 상부철골부재(110)의 수평 방향 층간 변위가 크게 발생하게 되고 이러한 층간 변위는 상부철골부재(110)와 수평보강부재(200) 사이의 상대적 변위를 발생시키게 된다.That is, the impact caused by the earthquake is transmitted to the horizontal reinforcing member 200 and the vertical reinforcing member 250 through the upper steel member 110 and the lower steel member 120 of the steel frame 100, the lower steel member 120 Compared to), the horizontal interlayer displacement of the upper steel member 110 is greatly generated, and such interlayer displacement causes a relative displacement between the upper steel member 110 and the horizontal reinforcing member 200.

이러한 상부철골부재(110)와 수평보강부재(200) 사이의 상대적 변위는 연결판(300)에 의한 압착면의 마찰열과 슬릿강판(510)의 변형으로 흡수되는데, 연결판(300)의 경우 결합용 볼트가 일종의 회전핀 역할도 함께 수행하여 지진에 의한 수평보강부재(200)와 상부철골부재(100)의 상대 변위가 발생하는 경우 슬릿강판(510)의 불규칙한 좌굴이 발생되지 않도록 유도하는 역할도 한다.The relative displacement between the upper steel member 110 and the horizontal reinforcing member 200 is absorbed by the frictional heat of the pressing surface by the connecting plate 300 and the deformation of the slit steel plate 510, in the case of the connecting plate 300 Dragon bolt also serves as a kind of rotating pin to induce irregular buckling of the slit steel plate 510 when the relative displacement of the horizontal reinforcing member 200 and the upper steel member 100 due to the earthquake occurs do.

도2는 본 발명의 다른 구체적 실시예로서 도1의 경우와 대부분 동일한 구성요소를 가지고 있으며 단지 연결판(300)과 함께 결합되는 마찰패드(400)의 구체적 형상이 다를 뿐이다.Figure 2 is another specific embodiment of the present invention has most of the same components as in the case of Figure 1 and only the specific shape of the friction pad 400 coupled with the connecting plate 300 is different.

도2에 도시된 마찰패드는 중앙을 관통하는 구멍과는 별도로 볼트가 통과하도록 원호 형상으로 절개된 제1원호절개부(11)가 원호 상에 구비된다.The friction pad shown in FIG. 2 is provided with a first arc cutout portion 11 cut in an arc shape so as to allow a bolt to pass apart from a hole penetrating the center.

또한 마찰패드(400)의 제1원호절개부(11)와 대응하는 위치의 상부철골부재(110) 및 상기 수평보강부재(200)에도 각각 원호 형상으로 절개된 제2원호절개부(22)가 구비된다.In addition, the second circular arc cut portion 22 which is cut in an arc shape on the upper steel member 110 and the horizontal reinforcing member 200 at a position corresponding to the first circular arc cut portion 11 of the friction pad 400 is provided. It is provided.

따라서 도2에서는 도1과는 달리 다수 개의 결합용 볼트가 사용된다.Therefore, in FIG. 2, unlike FIG. 1, a plurality of coupling bolts are used.

도2의 경우에도 지진 발생에 의한 충격은 철골프레임(100)의 상부철골부재(110)와 하부철골부재(120)를 통하여 수평보강부재(200) 및 수직보강부재(250)로 전달되며, 충격을 흡수하는 원리도 동일하다.Even in the case of Figure 2 the impact caused by the earthquake is transmitted to the horizontal reinforcing member 200 and the vertical reinforcing member 250 through the upper steel member 110 and the lower steel member 120 of the steel frame 100, the impact The principle of absorbing the same is also the same.

도3은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 도2와는 달리 슬릿강판(510)이 사용되지 않고 연결판(300)과 마찰패드(400)만을 사용하여 수평보강부재(200)와 상부철골부재(110)를 연결하는 구조로서, 마찰패드(400)의 형태는 도2의 경우와 동일하다.3 is another embodiment of the present invention, unlike FIG. 2, the slit steel plate 510 is not used, and the horizontal reinforcing member 200 and the upper steel member (using only the connecting plate 300 and the friction pad 400) are used. As a structure for connecting 110, the shape of the friction pad 400 is the same as the case of FIG.

이와 같은 경우에는 지진에 의하여 철골프레임(100)의 상부철골부재(110)와 수평보강부재(200)의 상대적 변위가 발생하는 경우 연결판(300)에 의한 압착면의 마찰열(마찰패드(400)의 마찰열)에 의하여 충격 에너지가 흡수된다.In this case, when the relative displacement of the upper steel member 110 and the horizontal reinforcing member 200 of the steel frame 100 by the earthquake occurs friction heat of the pressing surface by the connecting plate 300 (friction pad 400) Frictional energy).

도4는 본 발명의 또 다른 실시예로서, 도2와는 달리 슬릿강판(510)이 사용되지 않고 연결판(300)과 함께 고감쇠 고무받침이 사용된 경우이다.FIG. 4 illustrates another embodiment of the present invention, in which a high attenuation rubber support is used together with the connecting plate 300, unlike the slit steel plate 510, unlike FIG.

고감쇠 고무받침은 도4에 도시된 바와 같이 하부판(520)과 상부판(530) 사이에 하부판(520)의 상부면과 상부판(530)의 하부면에 각각 결합고정되어 하부판(520)과 상부판(530)을 하나로 연결하는 고무블록(540)으로 구성된다.The high damping rubber support is coupled to the upper surface of the lower plate 520 and the lower surface of the upper plate 530 between the lower plate 520 and the upper plate 530, respectively, as shown in FIG. Consists of a rubber block 540 connecting the top plate 530 as one.

이러한 하부판(520)의 하부면은 수평보강부재(200)의 상부면에 결합되고, 상부판(530)의 상부면은 상부철골부재(110)의 하부면에 결합된다.The lower surface of the lower plate 520 is coupled to the upper surface of the horizontal reinforcing member 200, the upper surface of the upper plate 530 is coupled to the lower surface of the upper steel member 110.

이와 같이 고감쇠 고무받침이 구비되는 경우에는 지진에 의하여 수평보강부재(200)와 상부철골부재(110)의 상대적 변위가 발생하는 경우 연결판(300)에 의한 압착면의 마찰열(마찰패드(400)의 마찰열)과 고무블록(540)의 변형에 의하여 충격 에너지를 흡수하게 된다.When the high damping rubber support is provided as described above, when the relative displacement of the horizontal reinforcing member 200 and the upper steel member 110 occurs due to an earthquake, frictional heat of the pressing surface by the connecting plate 300 (friction pad 400). Frictional heat)) and deformation of the rubber block 540 to absorb impact energy.

이러한 고무블록(540)은 단순히 고무만으로 구성될 수도 있고, 도4에 도시된 바와 같이 고무블록(540)의 내부에 다수 장의 금속판(541)이 이격 배열되는 구조가 될 수도 있다.The rubber block 540 may be simply composed of rubber, or may have a structure in which a plurality of metal plates 541 are spaced apart from the inside of the rubber block 540 as shown in FIG. 4.

도5는 본 발명의 또 다른 실시예로서, 도2와는 달리 슬릿강판(510)이 사용되지 않고 연결판(300)과 함께 감쇠댐퍼(570)가 사용되는 경우이다.FIG. 5 illustrates another embodiment of the present invention, in which a damping damper 570 is used together with the connecting plate 300 instead of the slit steel plate 510.

제1브라켓(550)은 상부철골부재(110)의 하부면에 결합되고, 제2브라켓(560)은 수평보강부재(200)의 상부면에 결합되는데, 이러한 제1브라켓(550)과 제2브라켓(560)은 감쇠댐퍼(570)의 양측 단부를 조립하기 위한 구조물인 바 그 구조가 특정 형태로 한정되는 것은 아니며 감쇠댐퍼(570)의 양측 단부를 조립하기 편리한 구조이면 충분하다.The first bracket 550 is coupled to the lower surface of the upper steel member 110, the second bracket 560 is coupled to the upper surface of the horizontal reinforcing member 200, the first bracket 550 and the second The bracket 560 is a structure for assembling both ends of the damping damper 570, and the structure thereof is not limited to a specific form, and a structure that is convenient for assembling both ends of the damping damper 570 is sufficient.

감쇠댐퍼(570)는 제1브라켓(550)과 제2브라켓(560) 각각에 회동가능하게 핀결합되어 수평방향으로 배열되는데, 이러한 감쇠댐퍼(570)는 실린더방식의 유압식 감쇠댐퍼이거나 구조물의 탄성변형이나 영구변형 또는 마찰열을 발생시켜 에너지를 흡수하는 기계식 감쇠댐퍼 등이 선택될 수 있다.The damping damper 570 is pivotally pinned to each of the first bracket 550 and the second bracket 560 so as to be arranged in a horizontal direction. The damping damper 570 is a cylindrical hydraulic damping damper or the elasticity of the structure. Mechanical damping dampers may be selected that absorb energy by generating deformation, permanent deformation, or frictional heat.

이와 같은 감쇠댐퍼(570)가 구비되는 경우 지진에 의하여 하부의 철골프레임(100)과 상부의 보강철골부재(200)의 상대적 변위가 발생하면 연결판(300)에 의한 압착면의 마찰열(마찰패드(400)의 마찰열)과 감쇠댐퍼(570)의 움직임에 의하여 충격 에너지를 흡수하게 된다.When the damping damper 570 is provided, when the relative displacement of the lower steel frame 100 and the upper reinforcing steel member 200 due to the earthquake occurs, frictional heat of the pressing surface (friction pad) by the connecting plate 300 Shock energy is absorbed by the frictional heat (400) and the damping damper (570).

도6은 상부철골부재(110)를 앵커(33)를 이용하여 보강대상 구조체에 고착(고정)시키는 과정을 도시하는 단면도이다. 하부철골부재(120)도 동일한 과정으로 이루어진다.6 is a cross-sectional view showing a process of fixing (fixing) the upper steel frame member 110 to the structure to be reinforced using the anchor 33. Lower steel member 120 is also made of the same process.

(a) 앵커플레이트(44)에 스터드볼트(55)를 일정한 간격으로 용접한다.(a) The stud bolts 55 are welded to the anchor plate 44 at regular intervals.

(b) 보강대상 구조체의 바탕면을 취핑하고 먼지를 제거한 후 앵커가 장착될 구멍을 천공한 후 앵커(33)를 이용하여 앵커플레이트(44)를 설치한다. 이 경우 앵커플레이트(44)와 바탕면 사이에 일정 간격의 공극이 유지되도록 하며 앵커(33)가 설치되는 구멍의 틈새에는 수지를 충진한다.(b) After anchoring the base surface of the structure to be reinforced and removing dust, the anchor plate 44 is installed by using the anchor 33 after drilling the hole where the anchor is to be mounted. In this case, a gap of a certain interval is maintained between the anchor plate 44 and the base surface, and resin is filled in the gap of the hole where the anchor 33 is installed.

(c) 상부철근부재(110)의 배면에 모르타르가 통과하는 반원형 절개부가 형성된 접합판(66)을 일정 간격으로 용접한다.(c) Welding the joining plate 66 formed with a semi-circular incision through which mortar passes on the rear surface of the upper reinforcing member 110 at regular intervals.

(d) 접합판(66)의 타측을 앵커플레이트(44)와 용접한다.(d) The other side of the joining plate 66 is welded with the anchor plate 44.

(e) 상부철근부재(110)과 바탕면 사이의 공간부 둘레에 거푸집을 설치하고 고강도 모르타르를 타설하여 공간부나 틈새(공극)를 완전히 채우고 양생하여 고착시킨다.(e) The formwork is installed around the space between the upper reinforcing member 110 and the base surface, and high-strength mortar is poured to completely fill and cure the space or gap (void) and fix it.

도7은 수직철골부재(130)의 수직방향 부재를 앵커(33)를 이용하여 보강대상 구조체에 고착(고정)시키는 과정을 도시하는 단면도이다.7 is a cross-sectional view showing a process of fixing (fixing) the vertical member of the vertical steel frame member 130 to the structure to be reinforced using the anchor 33.

(a) 보강대상 구조체의 바탕면을 취핑하고 먼지를 제거한 후 앵커(33)를 장착할 구멍을 천공한 후 앵커(33)를 설치한다. 이 때 앵커(33)가 장착되는 구멍의 틈새는 수지로 채워준다.(a) After punching the base surface of the structure to be reinforced and removing dust, drill a hole for mounting the anchor 33 and then install the anchor 33. At this time, the gap of the hole in which the anchor 33 is mounted is filled with resin.

(b) 스터드볼트(55)를 수직철골부재(130)의 배면을 따라 일정한 간격으로 용접한다. 이러한 과정은 (a) 과정에 선행하여 이루어질 수도 있다.(b) The stud bolt 55 is welded at regular intervals along the back surface of the vertical steel member 130. This process may be performed prior to the process (a).

(c) 수직철골부재(130)를 앵커(33)가 장착된 위치에 설치한다.(c) the vertical steel member 130 is installed in the position where the anchor 33 is mounted.

(d) 거푸집을 설치하고 고강도 모르타르를 타설하여 공간부나 틈새를 완전히 채우고 양생하여 고착시킨다.
(d) Formwork shall be installed and high-strength mortar is poured to completely fill the space or gap and to cure and fix it.

상기한 바와 같이 본 발명의 구체적 실시예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 설명하였으나 본 발명의 보호범위가 반드시 이러한 실시예에만 한정되는 것은 아니며 본 발명의 기술적 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양한 설계변경, 공지기술의 부가나 삭제, 단순한 수치한정 등의 경우에도 본 발명의 보호범위에 속함을 분명히 한다.
As described above, the technical spirit of the present invention has been described with reference to specific embodiments of the present invention, but the protection scope of the present invention is not necessarily limited to these embodiments, and various designs may be made without changing the technical spirit of the present invention. Changes, additions or deletions of well-known technology, and simple numerical limitations also make it clear that they belong to the protection scope of the present invention.

100:철골프레임
110:상부철골부재
120:하부철골부재
130:수직철골부재
200:수평보강부재
250:수직보강부재
300:연결판
400:마찰패드
510:슬릿강판 511:슬릿
520:하부판
530:상부판
540:고무블록
541:금속판
550:제1브라켓
560:제2브라켓
570:감쇠댐퍼
11:제1원호절개부
22:제2원호절개부
33:앵커100: steel frame
110: upper steel member
120: lower steel member
130: vertical steel member
200: horizontal reinforcing member
250: vertical reinforcing member
300: connecting plate
400: friction pad
510: Slit steel plate 511: Slit
520: bottom plate
530: top plate
540: rubber block
541: metal plate
550: first bracket
560: second bracket
570: Damping Damper
11: first arc incision
22: second arc incision
33: anchor

Claims (7)

상부철골부재(110), 하부철골부재(120) 및 2개의 수직철골부재(130)가 결합되어 전체적으로 '□'자 형상을 이루는 철골프레임(100);
상기 상부철골부재(110) 하부의 상기 철골프레임(100) 내부에 수평방향으로 배열되는 수평보강부재(200);
상기 수평보강부재(200)의 양측 단부 각각에서 하부철골부재(120)와 연결되는 한 쌍의 수직보강부재(250);
상기 상부철골부재(110)와 상기 수평보강부재(200) 각각에 볼트결합되어 상기 상부철골부재(110)와 상기 수평보강부재(200)를 하나로 연결하는 연결판(300); 및,
상기 철골프레임(100)을 이루는 상기 상부철골부재(110), 상기 하부철골부재(120) 및 상기 수직철골부재(130) 각각의 배면을 따라 돌출되도록 결합되어 보강대상 구조체의 천공된 구멍에 장착되는 다수 개의 앵커(33);
를 포함하여 구성되고,
상기 철골프레임(100)을 고강도 모르타르를 이용하여 보강대상 구조체에 고착시키는 것을 특징으로 하는 이중 철골프레임 내진보강장치.The upper steel frame member 110, the lower steel frame member 120 and the two vertical steel frame member 130 is coupled to the steel frame frame 100 to form a '□' shape as a whole;
A horizontal reinforcing member 200 arranged in a horizontal direction inside the steel frame 100 below the upper steel member 110;
A pair of vertical reinforcing members 250 connected to the lower steel members 120 at both ends of the horizontal reinforcing members 200;
A connection plate 300 that is bolted to each of the upper steel member 110 and the horizontal reinforcing member 200 to connect the upper steel member 110 and the horizontal reinforcing member 200 to one; And,
The upper steel member 110 constituting the steel frame 100, the lower steel member 120 and the vertical steel member 130 is coupled to protrude along the back of each of the vertical steel member 130 is mounted in the perforated hole of the structure to be reinforced A plurality of anchors 33;
It is configured to include,
Double steel frame seismic reinforcement device, characterized in that for fixing the steel frame 100 to the structure to be reinforced using high-strength mortar. 제1항에서,
상기 연결판(300)과 상기 상부철골부재(110) 사이 및 상기 연결판(300)과 상기 수평보강부재(200) 사이에 마찰패드(400)가 압착되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 이중 철골프레임 내진보강장치.In claim 1,
The double steel frame seismic is characterized in that the friction pad 400 is installed between the connecting plate 300 and the upper steel member 110 and between the connecting plate 300 and the horizontal reinforcing member 200 is pressed. Reinforcement. 제1항 또는 제2항에서,
상기 상부철골부재(110)와 상기 수평보강부재(200) 각각에 결합되며 다수 개의 슬릿(511)의 수평 또는 수직 방향으로 형성되어 있는 슬릿강판(510);
이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 이중 철골프레임 내진보강장치.The method of claim 1 or 2,
A slit steel plate 510 coupled to each of the upper steel frame member 110 and the horizontal reinforcing member 200 and formed in a horizontal or vertical direction of a plurality of slits 511;
Double steel frame seismic reinforcement device characterized in that it is further provided. 제1항 또는 제2항에서,
상기 상부철골부재(110)의 하부면에 결합되는 상부판(530);
상기 수평보강부재(200)의 상부면에 결합되는 하부판(520); 및,
상기 상부판(530)의 하부면과 상기 하부판(520)의 상부면에 각각 결합되어 상기 상부판(530)과 상기 하부판(520)을 하나로 연결하는 고무블록(540);
이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 이중 철골프레임 내진보강장치.The method of claim 1 or 2,
An upper plate 530 coupled to the lower surface of the upper steel member 110;
A lower plate 520 coupled to the upper surface of the horizontal reinforcing member 200; And,
A rubber block 540 coupled to a lower surface of the upper plate 530 and an upper surface of the lower plate 520 to connect the upper plate 530 and the lower plate 520 into one;
Double steel frame seismic reinforcement device characterized in that it is further provided. 제1항 또는 제2항에서,
상기 상부철골부재(110)의 하부면에 결합되는 제1브라켓(550);
상기 수평보강부재(200)의 상부면에 결합되는 제2브라켓(560); 및,
상기 제1브라켓(550)과 상기 제2브라켓(560) 각각에 회동가능하게 핀결합되어 수평방향으로 배열되는 감쇠댐퍼(570);
가 더 구비되되,
상기 감쇠댐퍼(570)는 실린더방식의 유압식 감쇠댐퍼이거나 구조물의 탄성변형이나 영구변형 또는 마찰열을 발생시켜 에너지를 흡수하는 기계식 감쇠댐퍼인 것을 특징으로 하는 이중 철골프레임 내진보강장치.The method of claim 1 or 2,
A first bracket 550 coupled to a lower surface of the upper steel member 110;
A second bracket 560 coupled to an upper surface of the horizontal reinforcing member 200; And,
A damping damper 570 that is pivotally coupled to each of the first bracket 550 and the second bracket 560 and arranged in a horizontal direction;
Has more,
The damping damper 570 is a hydraulic damping damper of the cylinder type or a double steel frame seismic reinforcement device, characterized in that the mechanical damping damper to absorb energy by generating elastic deformation, permanent deformation or frictional heat of the structure. 제2항에서,
상기 마찰패드(400)에는 볼트가 통과하도록 원호 형상으로 절개된 제1원호절개부(11)가 구비되고,
상기 마찰패드(400)의 제1원호절개부(11)와 대응하는 위치의 상기 상부철골부재(110) 및 상기 수평보강부재(200)에도 각각 원호 형상으로 절개된 제2원호절개부(22)가 구비되는 것을 특징으로 하는 이중 철골프레임 내진보강장치.In claim 2,
The friction pad 400 is provided with a first arc cut portion 11 cut in an arc shape so that the bolt passes.
The second circular arc cut portion 22 cut in an arc shape on the upper steel member 110 and the horizontal reinforcement member 200 at a position corresponding to the first circular arc cut portion 11 of the friction pad 400, respectively. Double steel frame seismic reinforcement device characterized in that it is provided. 제4항에서, 상기 고무블록(540)의 내부에는 이격 배열된 다수 장의 금속판(541)이 포함되는 것을 특징으로 하는 이중 철골프레임 내진보강장치.
The double steel frame seismic reinforcement device of claim 4, wherein the rubber block 540 includes a plurality of metal plates 541 spaced apart from each other.
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