KR20110018858A - 상하 철골프레임이 구비된 지진에너지 감쇠장치 - Google Patents

상하 철골프레임이 구비된 지진에너지 감쇠장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20110018858A
KR20110018858A KR1020100091691A KR20100091691A KR20110018858A KR 20110018858 A KR20110018858 A KR 20110018858A KR 1020100091691 A KR1020100091691 A KR 1020100091691A KR 20100091691 A KR20100091691 A KR 20100091691A KR 20110018858 A KR20110018858 A KR 20110018858A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steel member
frame
steel
coupled
plate
Prior art date
Application number
KR1020100091691A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101019060B1 (ko
Inventor
장득훈
Original Assignee
장득훈
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 장득훈 filed Critical 장득훈
Priority to KR1020100091691A priority Critical patent/KR101019060B1/ko
Publication of KR20110018858A publication Critical patent/KR20110018858A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101019060B1 publication Critical patent/KR101019060B1/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/021—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/027—Preventive constructional measures against earthquake damage in existing buildings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/12—Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2230/00—Purpose; Design features
    • F16F2230/0023—Purpose; Design features protective

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)

Abstract

본 발명은 상부철골부재(110), 하부철골부재(120) 및 2개의 수직철골부재(130)가 결합되어 전체적으로 '□'자 형상을 이루는 철골프레임(100); 상기 상부철골부재(110) 상부에 수평방향으로 배열되는 보강철골부재(200); 상기 상부철골부재(110)와 상기 보강철골부재(200) 각각에 볼트결합되어 상기 상부철골부재(110)와 상기 보강철골부재(200)를 하나로 연결하는 연결판(300); 및, 상기 보강철골부재(200) 및 상기 하부철골부재(120)의 배면을 따라 돌출되도록 결합되어 보강대상 구조체에 천공된 구멍에 장착되는 다수 개의 앵커(33);를 포함하여 구성되고, 상기 보강철골부재(200)와 상기 하부철골부재(120)을 고강도 모르타르를 이용하여 보강대상 구조체에 고착시키는 것을 특징으로 하는 지진에너지 감쇠장치에 관한 것이다.

Description

상하 철골프레임이 구비된 지진에너지 감쇠장치{Earthquake Energy Damping Device with Upper and Lower Steel Frame}
본 발명은 '□'자 형상의 프레임을 보강대상 구조체에 부착하여 지진에너지를 효과적으로 흡수하는 지진에너지 감쇠장치에 관한 것이다.
국내외에서 기존에 사용되고 있는 철골 구조물 또는 콘크리틀 구조물 내진 보강공법으로서 유압댐퍼를 이용한 내진보강공법, 강재댐퍼를 이용한 내진보강공법등이 사용되고 있다.
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.
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.
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.
상기한 문제점을 해결하기 위하여 창작된 본 발명의 목적은 다음과 같다.
첫째, 사각형 철골프레임 구조와 보강철골부재를 결합하여 보강대상 구조체에 작용하는 지진 에너지를 효율적으로 흡수하는 것을 본 발명의 목적으로 한다.
둘째, 지진에 의한 충격을 사각형의 철골프레임과 보강철골부재를 연결하는 연결부재들의 변형과 마찰열로 흡수하여 구조체의 손상을 최소화할 수 있는 수단을 제공함을 본 발명의 다른 목적으로 한다.
셋째, 외관이 미려한 지진에너지 감쇠장치를 제공하여 미감을 유발하고 정서적 불안감을 해소하는 것을 본 발명의 또 다른 목적으로 한다.
넷째, 기존 구조체의 내외부(창틀 등)에 간단히 부착할 수 있는 구조의 지진에너지 감쇠장치를 제공함을 본 발명의 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 창작된 본 발명의 기술적 구성은 다음과 같다.
본 발명은 상부철골부재(110), 하부철골부재(120) 및 2개의 수직철골부재(130)가 결합되어 전체적으로 '□'자 형상을 이루는 철골프레임(100); 상기 상부철골부재(110) 상부에 수평방향으로 배열되는 보강철골부재(200); 상기 상부철골부재(110)와 상기 보강철골부재(200) 각각에 볼트결합되어 상기 상부철골부재(110)와 상기 보강철골부재(200)를 하나로 연결하는 연결판(300); 및, 상기 보강철골부재(200) 및 상기 하부철골부재(120)의 배면을 따라 돌출되도록 결합되어 보강대상 구조체에 천공된 구멍에 장착되는 다수 개의 앵커(33);를 포함하여 구성되고, 상기 보강철골부재(200)와 상기 하부철골부재(120)을 고강도 모르타르를 이용하여 보강대상 구조체에 고착시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 구성에 따른 기술적 효과는 다음과 같다.
첫째, 사각형 철골프레임 구조와 보강철골부재를 결합하여 보강대상 구조체에 작용하는 지진 에너지를 효율적으로 흡수할 수 있다.
다시 말하면, 사각형 철골프레임과 보강철골부재를 슬릿강판, 연결판 등으로 결합하고 철골프레임과 보강철골부재의 상대 변위를 슬릿강판의 변형이나 연결판에 의한 압착면의 마찰열로 흡수하여 지진에 의한 충격을 감소시킬 수 있다.
둘째, 지진에 의한 충격을 사각형의 철골프레임과 보강철골부재를 연결하는 연결부재들의 변형과 마찰열로 흡수하여 구조체의 손상을 최소화할 수 있다.
다시 말하면, 철골프레임과 보강철골부재를 연결하는 슬릿강판, 연결판(마찰패드), 고무블록, 감쇠댐퍼 등의 변형이나 마찰열을 통하여 지진에 의한 충격을 효율적으로 흡수함으로써 구조체의 손상을 방지하거나 최소화할 수 있다.
셋째, 외관이 미려한 지진에너지 감쇠장치를 제공하여 미감을 유발하고 정서적 불안감을 해소할 수 있다.
다시 말하면, 사각형 철골프레임과 보강철골부재를 연결판이나 슬릿강판 등으로 연결하여 전체적인 균형감을 유지함과 동시에 단순하고 절제된 미감을 제공하여 외부로 노출되더라도 정서적 안정감과 미감을 유발할 수 있다.
넷째, 기존 구조체의 내외부(창틀 등)에 간단히 부착할 수 있다.
고강도 모르타르를 이용하여 보강대상 구조체에 용이하게 부착할 수 있어 작업시간과 비용을 줄일 수 있다.
도1 내지 도5는 본 발명의 구체적 실시예로서, 구조체결합프레임(600)이 사용되지 않는 경우이다.
도6 내지 도10은 본 발명의 구체적 실시예로서, 구조체결합프레임(600)이 사용되는 경우이다.
도11은 보강철골부재(200)를 앵커(33)를 이용하여 보강대상 구조체에 고착(고정)시키는 과정을 도시하는 단면도인데, 하부철골부재(120) 및 구조체결합프레임(600)의 수평방향 부재에도 동일하게 적용된다.
도12는 구조체결합프레임(600)의 수직방향 부재를 앵커(33)를 이용하여 보강대상 구조체에 고착(고정)시키는 과정을 도시하는 단면도이다.
이하에서는 본 발명의 구체적 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도1은 본 발명의 구체적 실시예로서 보강철골부재(200)와 하부철골부재(120)가 앵커(33)를 통하여 보강대상구조체에 고착되고, 보강철골부재(200)와 상부철골부재(110)가 슬릿강판(510) 및 연결판(300)으로 결합되는 경우이다.
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.
철골프레임(100)을 구성하는 상부철골부재(110), 하부철골부재(120) 및 수직철골부재(130)의 단면은 특정한 형태로 한정되는 것은 아니며 다양한 단면이 선택될 수 있다.
보강철골부재(200)는 상부철골부재(110) 상부에 수평방향으로 배열되는데, 보강철골부재(200)의 경우에도 다양한 단면 형상이 선택될 수 있다.
연결판(300)은 상부철골부재(110)와 보강철골부재(200) 각각에 볼트결합되어 상부철골부재(110)와 보강철골부재(200)를 하나로 연결하는 역할을 한다.
이러한 연결판(300)에는 도1에 도시된 바와 같이 연결판(300)과 상부철골부재(110) 사이 및 연결판(300)과 보강철골부재(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.
슬릿강판(510)의 상단부와 하단부는 각각 보강철골부재(200)와 상부철골부재(110) 각각에 결합되며 다수 개의 슬릿(511)이 수평 또는 수직 방향으로 형성되어 있다.
이러한 슬릿강판(510)의 상단부와 하단부는 보강철골부재(200)와 상부철골부재에 용접결합이 될 수도 있고 볼트 등의 하드웨어를 이용한 결합이 될 수도 있다.
도1에 도시된 바와 같이 지진 발생에 의한 지진 수평하중(f)이 보강대상 구조체에 작용하여 층간 변위가 발생하는 경우 하부의 철골프레임(100)에 비하여 상대적으로 층간변위가 많이 발생하는 상부의 보강철골부재(200)의 상대변위에 의하여 슬릿강판(510)이 변형되면서 지진 수평하중(f)을 흡수하게 된다.
앵커(33)는 보강철골부재(200) 및 하부철골부재(120)의 배면을 따라 돌출되도록 구비되는데, 보강철골부재(200) 및 하부철골부재(120)와 일체를 이루도록 결합되며, 경우에 따라서는 도11에 도시된 바와 같이 앵커플레이트(44)를 먼저 보강대상 구조체에 앵커(33)로 고정설치한 후 앵커플레이트(44)를 보강철골부재(200) 및 하부철골부재(120)의 배면에 용접하는 방법이 사용될 수도 있다 .
이러한 앵커(33)의 일측 단부는 보강대상 구조체에 천공된 구멍에 장착되며, 보강철골부재(200) 및 하부철골부재(120)의 배면과 보강대상 구조체 표면 사이의 공간은 고강도 모르타르로 채워진다. 즉 앵커(33)가 보강철골부재(200)와 철골프레임(100)의 하부철골부재(120)에만 구비되는 바 보강대상 구조체에 고정되는 것은 보강철골부재(200)와 하부철골부재(120)만이고 나머지 상부철골부재(110)와 수직철골부재(130)는 보강대상 구조체에 별도로 고정되지 않는다.
즉 지진 발생에 의한 충격은 보강철골부재(200)와 하부철골부재(120)를 통하여 본 발명인 지진에너지 감쇠장치로 전달되는 구조가 되고, 하부의 철골프레임(100)과 상부의 보강철골부재(200)의 상대적 변위가 발생하는 경우 연결판(300)에 의한 압착면의 마찰열과 슬릿강판(510)의 변형으로 이러한 충격 에너지를 흡수하게 되는데, 연결판(300)의 경우 결합용 볼트가 일종의 회전핀 역할도 함께 수행하여 지진에 의한 보강철골부재(200)와 철골프레임(100)의 상대 변위가 발생하는 경우 슬릿강판(510)의 불규칙한 좌굴을 방지하고 도1에 도시된 규칙적인 형태로 변형이 발생되도록 유도한다.
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.
도2에 도시된 마찰패드는 중앙을 관통하는 구멍과는 별도로 볼트가 통과하도록 원호 형상으로 절개된 제1원호절개부(11)가 원호 상에 구비된다.
또한 마찰패드(400)의 제1원호절개부(11)와 대응하는 위치의 상부철골부재(110) 및 상기 보강철골부재(200)에도 각각 원호 형상으로 절개된 제2원호절개부(22)가 구비된다.
따라서 도2에서는 도1과는 달리 다수 개의 결합용 볼트가 사용된다.
도2의 경우에도 지진 발생에 의한 충격은 보강철골부재(200)와 하부철골부재(120)를 통하여 본 발명인 지진에너지 감쇠장치로 전달되는 구조가 되고, 하부의 철골프레임(100)과 상부의 보강철골부재(200)의 상대적 변위가 발생하는 경우 연결판(300)에 의한 압착면의 마찰열(마찰패드(400)의 마찰열)과 슬릿강판(510)의 변형으로 이러한 충격 에너지를 흡수하게 되는데, 연결판(300)의 경우 마찰패드(400)의 중심을 관통하는 결합용 볼트가 일종의 회전핀 역할도 함께 수행하여 지진에 의한 보강철골부재(200)와 철골프레임(100)의 상대 변위가 발생하는 경우 슬릿강판(510)의 불규칙한 좌굴을 방지하는 역할도 한다.
도3은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 도2와는 달리 슬릿강판(510)이 사용되지 않고 연결판(300)과 마찰패드(400)만을 사용하여 보강철골부재(200)와 상부철골부재(110)를 연결하는 구조로서, 마찰패드(400)의 형태는 도2의 경우와 동일하다.
이와 같은 경우에는 지진에 의하여 하부의 철골프레임(100)과 상부의 보강철골부재(200)의 상대적 변위가 발생하는 경우 연결판(300)에 의한 압착면의 마찰열(마찰패드(400)의 마찰열)에 의하여 충격 에너지를 흡수하게 된다.
도4는 본 발명의 또 다른 실시예로서, 도2와는 달리 슬릿강판(510)이 사용되지 않고 연결판(300)과 함께 고감쇠 고무받침이 사용된 경우이다.
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.
이러한 하부판(520)의 하부면은 상부철골부재(110)의 상부면에 결합되고, 상부판(530)의 상부면은 보강철골부재(200)의 하부면에 결합된다.
이와 같이 고감쇠 고무받침이 구비되는 경우에는 지진에 의하여 하부의 철골프레임(100)과 상부의 보강철골부재(200)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.
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.
도5는 본 발명의 또 다른 실시예로서, 도2와는 달리 슬릿강판(510)이 사용되지 않고 연결판(300)과 함께 감쇠댐퍼(570)가 사용되는 경우이다.
제1브라켓(550)은 상부철골부재(110)의 상부면에 결합되고, 제2브라켓(560)은 보강철골부재(200)의 하부면에 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.
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.
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.
도6 내지 도10의 경우에는 도1 내지 도5와는 달리 보강대상 구조체에 고착되는 '□'자 형상의 구조체결합프레임(600)이 더 포함되는 경우이다.
구조체결합프레임(600)은 철골프레임(100)과 보강철골부재(200)를 결합한 것에 대응하는 크기를 가지면서 전체적으로 '□'자 형상을 이루게 된다.
이러한 구조체결합프레임(600)을 구성하는 부재들의 단면은 철골프레임(100)의 경우와 마찬가지로 다양한 단면의 부재들이 선택될 수 있다.
구조체결합프레임(600)의 배면을 따라 돌출되도록 구비되는 다수 개의 앵커(33)가 도6 내지 도10에 도시된 바와 같이 구비되는데, 이러한 앵커(33)는 보강대상 구조체 표면을 따라 천공된 구멍에 장착된다.
이와 같은 앵커(33)가 구비된 구조체결합프레임(600)의 배면과 보강대상 구조체 표면 사이의 공간은 고강도 모르타르로 채워진다.
도6 내지 도10의 경우 보강철골부재(200)와 하부철골부재(120)의 배면이 구조체결합프레임에 용접 등의 방법으로 결합되어 일체를 이루게 되는데, 결과적으로 정면에서 바라볼 때 보강철골부재(200)가 결합된 철골프레임(100)과 구조체결합프레임(600)이 겹치는 형태가 된다.
이와 같이 구조체결합프레임(600)이 추가됨으로써 보강대상 구조체의 내력을 획기적으로 향상시킴과 동시에 보강철골부재(200)와 철골프레임(100)의 상대 변위로 발생되는 마찰열과 변형을 통하여 지진에 의한 충격을 효과적으로 흡수하게 된다.
도6의 경우 구조체결합프레임(600)이 추가된 것 이외에는 도1에 도시된 것과 마찬가지로 연결판(300)과 슬릿강판(510)이 사용된다.
도7의 경우 구조체결합프레임(600)이 추가된 것 이외에는 도2에 도시된 것과 동일하다.
도8의 경우 구조체결합프레임(600)이 추가된 것 이외에는 도3에 도시된 것과 동일하다.
도9의 경우 구조체결합프레임(600)이 추가된 것 이외에는 도4에 도시된 것과 동일하다.
도10의 경우 구조체결합프레임(600)이 추가된 것 이외에는 도5에 도시된 것과 동일하다.
도6 내지 도10의 경우 구조체결합프레임(600)이 추가되는 것 이외에는 도1 내지 도5의 경우와 구조가 동일한 바 세부 구조나 작동 원리에 대한 반복 설명은 생략하도록 한다.
도11은 보강철골부재(200)를 앵커(33)를 이용하여 보강대상 구조체에 고착(고정)시키는 과정을 도시하는 단면도이다. 하부철골부재(120)도 동일한 과정으로 이루어진다.
(a) 앵커플레이트(44)에 스터드볼트(55)를 일정한 간격으로 용접한다.
(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.
(c) 보강철골부재(200)의 배면에 모르타르가 통과하는 반원형 절개부가 형성된 접합판(66)을 일정 간격으로 용접한다.
(d) 접합판(66)의 타측을 앵커플레이트(44)와 용접한다.
(e) 보강철골부재(200)와 바탕면 사이의 공간부 둘레에 거푸집을 설치하고 고강도 모르타르를 타설하여 공간부나 틈새(공극)를 완전히 채우고 양생하여 고착시킨다.
도12는 구조체결합프레임(600)의 수직방향 부재를 앵커(33)를 이용하여 보강대상 구조체에 고착(고정)시키는 과정을 도시하는 단면도이다.
구조체결합프레임(600)의 수평방향 부재는 도11에 도시된 것과 동일한 방법으로 바탕면에 고착(고정)되는 바 별도의 설명을 생략한다.
(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.
(b) 스터드볼트(55)를 구조체결합프레임의 수직방향 부재의 배면을 따라 일정한 간격으로 용접한다. 이러한 과정은 (a) 과정에 선행하여 이루어질 수도 있다.
(c) 수직방향 부재를 앵커(33)가 장착된 위치에 설치한다.
(d) 거푸집을 설치하고 고강도 모르타르를 타설하여 공간부나 틈새를 완전히 채우고 양생하여 고착시킨다.
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.
100:철골프레임
110:상부철골부재
120:하부철골부재
130:수직철골부재
200:보강철골부재
300:연결판
400:마찰패드
510:슬릿강판 511:슬릿
520:하부판
530:상부판
540:고무블록 541:금속판
550:제1브라켓
560:제2브라켓
570:감쇠댐퍼
600:구조체결합프레임
11:제1원호절개부
22:제2원호절개부
33:앵커
44:앵커플레이트
55:스터드볼트
66:접합판

Claims (12)

  1. 상부철골부재(110), 하부철골부재(120) 및 2개의 수직철골부재(130)가 결합되어 전체적으로 '□'자 형상을 이루는 철골프레임(100);
    상기 상부철골부재(110) 상부에 수평방향으로 배열되는 보강철골부재(200);
    상기 상부철골부재(110)와 상기 보강철골부재(200) 각각에 볼트결합되어 상기 상부철골부재(110)와 상기 보강철골부재(200)를 하나로 연결하는 연결판(300); 및,
    상기 보강철골부재(200) 및 상기 하부철골부재(120)의 배면을 따라 돌출되도록 결합되어 보강대상 구조체에 천공된 구멍에 장착되는 다수 개의 앵커(33);
    를 포함하여 구성되고,
    상기 보강철골부재(200)와 상기 하부철골부재(120)을 고강도 모르타르를 이용하여 보강대상 구조체에 고착시키는 것을 특징으로 하는 상하 철골프레임이 구비된 지진에너지 감쇠장치.
  2. 제1항에서,
    상기 연결판(300)과 상기 상부철골부재(110) 사이 및 상기 연결판(300)과 상기 보강철골부재(200) 사이에 마찰패드(400)가 압착되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 상하 철골프레임이 구비된 지진에너지 감쇠장치.
  3. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 보강철골부재(200)와 상기 상부철골부재(110) 각각에 결합되며 다수 개의 슬릿(511)이 수평 또는 수직 방향으로 형성되어 있는 슬릿강판(510);
    이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 상하 철골프레임이 구비된 지진에너지 감쇠장치.
  4. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 상부철골부재(110)의 상부면에 결합되는 하부판(520);
    상기 보강철골부재(200)의 하부면에 결합되는 상부판(530); 및,
    상기 하부판(520)의 상부면과 상기 상부판(530)의 하부면에 각각 결합되어 상기 하부판(520)과 상기 상부판(530)을 하나로 연결하는 고무블록(540);
    이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 상하 철골프레임이 구비된 지진에너지 감쇠장치.
  5. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 상부철골부재(110)의 상부면에 결합되는 제1브라켓(550);
    상기 보강철골부재(200)의 하부면에 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 상하 철골프레임이 구비된 지진에너지 감쇠장치.
  6. 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 보강철골부재(200)에도 각각 원호 형상으로 절개된 제2원호절개부(22)가 구비되는 것을 특징으로 하는 상하 철골프레임이 구비된 지진에너지 감쇠장치.
  7. 상부철골부재(110), 하부철골부재(120) 및 2개의 수직철골부재(130)가 결합되어 전체적으로 '□'자 형상을 이루는 철골프레임(100);
    상기 상부철골부재(110) 상부에 수평방향으로 배열되는 보강철골부재(200);
    상기 상부철골부재(110)와 상기 보강철골부재(200) 각각에 볼트결합되어 상기 상부철골부재(110)와 상기 보강철골부재(200)를 하나로 연결하는 연결판(300);
    상기 철골프레임(100)과 상기 보강철골부재(200)를 결합한 것에 대응하는 크기를 가지면서 전체적으로 '□'자 형상을 이루는 구조체결합프레임(600); 및,
    상기 구조체결합프레임(600)의 배면을 따라 돌출되도록 결합되어 보강대상 구조체에 천공된 구멍에 장착되는 다수 개의 앵커(33);
    를 포함하여 구성되고,
    상기 구조체결합프레임(600)은 고강도 모르타르를 이용하여 보강대상 구조체에 고착시키고,
    상기 보강철골부재(200)와 상기 하부철골부재(120)의 배면을 상기 구조체결합프레임(600)에 고정시키는 것을 특징으로 하는 상하 철골프레임이 구비된 지진에너지 감쇠장치.
  8. 제7항에서,
    상기 연결판(300)과 상기 상부철골부재(110) 사이 및 상기 연결판(300)과 상기 보강철골부재(200) 사이에 마찰패드(400)가 압착되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 상하 철골프레임이 구비된 지진에너지 감쇠장치.
  9. 제7항 또는 제8항에서,
    상기 상부철골부재(110)와 상기 보강철골부재(200) 각각에 결합되며 다수 개의 슬릿(511)의 수평 또는 수직 방향으로 형성되어 있는 슬릿강판(510);
    이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 상하 철골프레임이 구비된 지진에너지 감쇠장치.
  10. 제7항 또는 제8항에서,
    상기 상부철골부재(110)의 상부면에 결합되는 하부판(520);
    상기 보강철골부재(200)의 하부면에 결합되는 상부판(530); 및,
    상기 하부판(520)의 상부면과 상기 상부판(530)의 하부면에 각각 결합되어 상기 하부판(520)과 상기 상부판(530)을 하나로 연결하는 고무블록(540);
    이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 상하 철골프레임이 구비된 지진에너지 감쇠장치.
  11. 제7항 또는 제8항에서,
    상기 상부철골부재(110)의 상부면에 결합되는 제1브라켓(550);
    상기 보강철골부재(200)의 하부면에 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 탄성변형 이나 영구변형 또는 마찰열을 발생시켜 에너지를 흡수하는 기계식 감쇠댐퍼인 것을 특징으로 하는 상하 철골프레임이 구비된 지진에너지 감쇠장치.
  12. 제8항에서,
    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 보강철골부재(200)에도 각각 원호 형상으로 절개된 제2원호절개부(22)가 구비되는 것을 특징으로 하는 상하 철골프레임이 구비된 지진에너지 감쇠장치.
KR1020100091691A 2010-09-17 2010-09-17 상하 철골프레임이 구비된 지진에너지 감쇠장치 KR101019060B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100091691A KR101019060B1 (ko) 2010-09-17 2010-09-17 상하 철골프레임이 구비된 지진에너지 감쇠장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100091691A KR101019060B1 (ko) 2010-09-17 2010-09-17 상하 철골프레임이 구비된 지진에너지 감쇠장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110018858A true KR20110018858A (ko) 2011-02-24
KR101019060B1 KR101019060B1 (ko) 2011-03-04

Family

ID=43776389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100091691A KR101019060B1 (ko) 2010-09-17 2010-09-17 상하 철골프레임이 구비된 지진에너지 감쇠장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101019060B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103967148A (zh) * 2014-01-13 2014-08-06 北京工业大学 一种消能减震支撑及制作方法
KR101524669B1 (ko) * 2014-12-19 2015-06-03 씨티에스엔지니어링 주식회사 가변성 마찰댐퍼
KR101661079B1 (ko) * 2016-01-08 2016-10-24 주식회사 유진구조이앤씨 수평방향 내진성능이 향상된 창호시스템
KR102188681B1 (ko) * 2019-10-21 2020-12-08 (주)한국건축구조연구원 수직형 내진시스템
KR20230000513A (ko) * 2021-06-24 2023-01-03 성균관대학교산학협력단 구조물용 내진보강장치

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101243024B1 (ko) 2011-12-09 2013-03-12 한국기술교육대학교 산학협력단 칸막이 벽체 시공용 단위 모듈러 지진하중 흡수장치
KR101242972B1 (ko) 2011-12-09 2013-03-12 한국기술교육대학교 산학협력단 단위 모듈러 지진하중 흡수장치를 이용한 칸막이 벽체의 시공방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1082095A (ja) 1996-09-05 1998-03-31 Maeda Corp Ｒｃ造躯体の耐震補強構造
JP2001207549A (ja) 1999-11-16 2001-08-03 Sekisui Chem Co Ltd 建築物
JP3985574B2 (ja) 2002-04-17 2007-10-03 大成建設株式会社 耐震補強構造
JP5227815B2 (ja) 2008-01-22 2013-07-03 国立大学法人 琉球大学 コンクリート構造物の耐震補強構造

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103967148A (zh) * 2014-01-13 2014-08-06 北京工业大学 一种消能减震支撑及制作方法
KR101524669B1 (ko) * 2014-12-19 2015-06-03 씨티에스엔지니어링 주식회사 가변성 마찰댐퍼
KR101661079B1 (ko) * 2016-01-08 2016-10-24 주식회사 유진구조이앤씨 수평방향 내진성능이 향상된 창호시스템
KR102188681B1 (ko) * 2019-10-21 2020-12-08 (주)한국건축구조연구원 수직형 내진시스템
KR20230000513A (ko) * 2021-06-24 2023-01-03 성균관대학교산학협력단 구조물용 내진보강장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR101019060B1 (ko) 2011-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101112577B1 (ko) 이중 철골프레임 내진보강장치
KR101019060B1 (ko) 상하 철골프레임이 구비된 지진에너지 감쇠장치
KR101638556B1 (ko) 건축물의 내진보강을 위한 하이브리드 제진 댐퍼
KR101321224B1 (ko) 전단벽형 제진장치
KR100927737B1 (ko) 건축 구조물의 내진보강 복합장치 및 내진 보강구조
KR101297416B1 (ko) 외부 부착형 제진 댐퍼 시스템 및 이의 시공방법
KR101236575B1 (ko) 파형 웨브가 구성된 지진하중 흡수장치를 이용한 칸막이 벽체의 시공방법
KR101171628B1 (ko) 형강을 이용한 다지점 회전식 마찰댐퍼
KR101372087B1 (ko) 단위 모듈러 지진하중 흡수장치를 이용한 철골구조물 보강방법
KR101478654B1 (ko) 다이아그리드를 이용한 내진보강구조
KR101024538B1 (ko) 직선 및 회전형 마찰댐퍼, 이를 이용한 내진보강장치
KR100995937B1 (ko) 철근콘크리트건축물의 내진 보강구조
KR101197971B1 (ko) 라멘 골조의 층간변형을 이용한 제진댐퍼
KR20130029506A (ko) 왕복식 마찰댐퍼 및 이를 이용한 내진보강장치
KR101368312B1 (ko) 댐퍼 접합에 의한 구조물의 내진보강구조
KR101403125B1 (ko) 단위 모듈러 지진하중 흡수장치 및 이를 이용한 철골구조물 보강방법
KR101827200B1 (ko) 상부의 단절된 구간에 에너지 소산수단이 설치된 철골프레임을 이용한 기존 건물의 내진보강방법
KR20090027705A (ko) 굴절강재댐퍼 및 이를 이용한 내진보강장치
KR20110018285A (ko) 이중구조 내진보강장치
KR101242978B1 (ko) 슬릿형 웨브가 구성된 지진하중 흡수장치를 이용한 칸막이 벽체의 시공방법
KR102122028B1 (ko) 간주형 제진장치
KR101814903B1 (ko) 힌지형 가새 구조물을 이용한 개구부 보강구조 및 이를 이용한 개구부 보강방법
JP2012102570A (ja) 制振装置
CN210887654U (zh) 一种用于建筑工程的阻尼装置
KR101378700B1 (ko) 라멘 골조에 설치되는 단위 모듈러 지진하중 흡수장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
G15R Request for early opening
N231 Notification of change of applicant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140224

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150224

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160223

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170224

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180226

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190211

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200210

Year of fee payment: 10