KR20110046082A - Bearing apparatus of structure - Google Patents

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KR20110046082A
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김용성
김용철
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(주)엠피기술산업
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Abstract

PURPOSE: A bearing device of a structure is provided to allow a structure to be horizontally slid in an earthquake and to limit sliding which exceeds a specific range. CONSTITUTION: A bearing device(100) of a structure comprises a lower plate(110), an upper plate(120), a sliding allowance unit(130), and a sliding limit unit(140). The lower and upper plates are installed in lower and upper structures(10,20) to face each other. The sliding allowance unit has a sliding pad(132) and a sliding plane part(134). The sliding pad is formed in the lower plate and receives the load of the upper structure. The sliding plane part is formed on the upper plate and is contact with the sliding pad. The sliding limit unit has a sliding limit protrusion(142) and a protrusion housing(144). The sliding limit protrusion is protruded from the lower plate. The protrusion housing is formed in the upper plate to accept the sliding limit protrusion leaving a sliding allowance space(S).

Description

구조물의 베어링장치{BEARING APPARATUS OF STRUCTURE}Bearing device of structure {BEARING APPARATUS OF STRUCTURE}

본 발명은 구조물의 베어링장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하부구조물에 대하여 수평방향으로 슬라이딩 가능하게 상부구조물을 지지할 수 있는 구조물의 베어링장치에 관한 것이다.The present invention relates to a bearing device of a structure, and more particularly, to a bearing device of a structure capable of supporting the upper structure to be slidable in the horizontal direction with respect to the lower structure.

건축구조물은 기둥 등과 같은 하부구조물과 바닥슬라브 등과 같이 하부구조물의 상측에 적층되는 상부구조물을 갖는다. 또한 건축구조물은 하부구조물과 상부구조물 사이에 개재하여 상부구조물을 하부구조물에 대하여 지지하며 상부구조물의 하중을 하부구조물로 전달하는 베어링장치를 갖는다. The building structure has a substructure such as a column and a superstructure stacked on top of the substructure, such as a floor slab. In addition, the building structure has a bearing device for interposing between the substructure and the upper structure to support the upper structure with respect to the lower structure and to transfer the load of the upper structure to the lower structure.

베어링장치는 상부구조물의 하중을 단순히 하부구조물로 전달하는 기능 뿐만 아니라, 탄성재질 또는 소성재질의 구성요소를 구비하여 수직방향의 충격, 진동 등을 흡수 또는 감쇄하는 기능을 구비하기도 한다. 이에 따라 수직방향으로의 진동에 대한 건축구조물의 안전성을 향상시키고, 건축구조물의 방음, 방진 능력도 향상시켜 구조물 실내의 쾌적성을 향상시킨다. The bearing device not only transmits the load of the upper structure to the lower structure, but also has a function of absorbing or attenuating the impact, vibration, etc. in the vertical direction by having an elastic material or a plastic material component. This improves the safety of the building structure against the vibration in the vertical direction, and also improves the soundproofing and dustproofing ability of the building structure, thereby improving the comfort of the interior of the structure.

베어링장치는 하부구조물에 대하여 상부구조물을 수평방향으로 상대적으로 이동 가능하게 지지하는 기능을 구비하기도 한다. 이에 따라 건축구조물의 진동 시 상부구조물과 하부구조물의 독립적 이동을 허용함으로써 과도한 응력의 집중을 방지하여 구조물의 파괴를 방지하고 수평방향의 진동에 대한 안전성을 향상시킨다. 지진에 대한 내진 설계의 중요성이 부각되는 요즈음, 이동 가능하게 지지하는 베어링장치의 중요성이 특히 강조되고 있다. The bearing device may also have a function of supporting the upper structure so as to be movable relative to the lower structure in a horizontal direction. Accordingly, by allowing the independent movement of the upper structure and the lower structure during the vibration of the building structure to prevent excessive concentration of stress to prevent the destruction of the structure and to improve the safety of the horizontal vibration. The importance of earthquake-resistant design to earthquakes is particularly important nowadays.

종래의 베어링장치는 하부구조물과 상부구조물 사이에 배치되어 상부구조물을 지지하는 탄성재질의 지지패드를 구비한다. 수직방향의 진동이 발생하는 경우 지지패드는 탄성변형에 의해 진동을 흡수 또는 감쇠한다. 또한 수평방향의 진동이 발생하는 경우 지지패드는 전단변형에 의해 상부구조물의 하부구조물에 대한 상대적 이동을 허용한다.Conventional bearing device has an elastic support pad disposed between the lower structure and the upper structure to support the upper structure. When the vibration in the vertical direction occurs, the support pad absorbs or attenuates the vibration by elastic deformation. In addition, when horizontal vibration occurs, the support pad allows relative movement of the upper structure to the lower structure by shear deformation.

그런데 지지패드의 전단변형에 의해 수평방향의 이동을 허용하는 경우 이동 허용범위가 한정적이고 베어링장치의 높이가 커지는 문제점이 있다. 또한 수평방향의 진동이 지지패드의 전단변형에 의해 수용 가능한 범위를 초과하는 경우 상부구조물이 베어링장치 및/또는 하부구조물로부터 이탈함에 따라 구조물의 중대한 안전성 문제를 야기할 수 있다.However, in the case of allowing the horizontal movement by the shear deformation of the support pad, there is a problem in that the movement allowable range is limited and the height of the bearing device is increased. In addition, if the horizontal vibration exceeds the acceptable range by shear deformation of the support pad, the superstructure may cause significant safety problems as the structure breaks away from the bearing device and / or the undercarriage.

따라서 본 발명의 목적은 지진 등의 진동 시 수평방향의 원활한 슬라이딩을 허용함과 함께 소정 범위 이상의 슬라이딩을 제한함으로써, 진동에 대한 안전성을 향상시킨 구조물의 베어링장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a bearing device of a structure that improves safety against vibration by allowing smooth sliding in the horizontal direction during vibration such as an earthquake and limiting sliding over a predetermined range.

본 발명의 상기 목적은 하부구조물과 상부구조물 사이에 개재하여 상기 하부구조물에 대하여 상기 상부구조물을 지지하는 구조물의 베어링장치에 있어서, 서로 마주보도록 상기 하부구조물 및 상기 상부 구조물에 각각 설치되는 하부플레이트 및 상부플레이트; 상기 하부플레이트 및 상기 상부플레이트 중 어느 하나에 마련되어 상기 상부구조물의 하중을 받는 슬라이딩패드와, 상기 하부플레이트 및 상기 상부플레이트 중 다른 하나에 마련되고 상기 슬라이딩패드와 접촉하여 판면방향으로 슬라이딩되는 슬라이딩면부를 구비하는 슬라이딩허용부; 및 상기 하부플레이트와 상기 상부플레이트 중 어느 하나로부터 돌출된 슬라이딩제한돌기부와, 소정의 슬라이딩허용공간을 두고 상기 슬라이딩제한돌기부를 수용하도록 상기 하부플레이트와 상기 상부플레이트 중 다른 하나에 마련되는 돌기수용부를 구비하는 슬라이딩제한부를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 베어링장치에 의해 달성된다.The object of the present invention is a bearing device of a structure for supporting the upper structure with respect to the lower structure interposed between the lower structure and the upper structure, the lower plate and each installed on the lower structure and the upper structure to face each other and Upper plate; A sliding pad provided on one of the lower plate and the upper plate to receive a load of the upper structure, and a sliding surface part provided on the other of the lower plate and the upper plate and sliding in a plate direction in contact with the sliding pad; Sliding allowable portion provided; And a projection limiting portion provided on the other of the lower plate and the upper plate to accommodate the sliding limiting projection with a sliding allowance space, and a sliding limiting projection projecting from any one of the lower plate and the upper plate. It is achieved by a bearing device of a structure, characterized in that it comprises a sliding restriction.

상기 슬라이딩제한돌기부는 상기 슬라이딩패드를 관통하여 상기 돌기수용부에 수용될 수 있다.The sliding limiting protrusion may be accommodated in the protrusion accommodating part through the sliding pad.

상기 슬라이딩허용공간은 상기 슬라이딩제한돌기부가 상기 돌기수용부 내에서 상기 판면방향 중 제 1 방향으로만 이동할 수 있도록 상기 제1 방향으로 연장될 수 있다.The sliding allowable space may extend in the first direction such that the sliding limiting protrusion moves only in a first direction of the plate surface direction within the protrusion receiving portion.

상기 슬라이딩허용공간은 상기 슬라이딩제한돌기부가 상기 돌기수용부 내에서 상기 판면방향 중 임의의 방향으로 이동할 수 있도록 원형으로 형성될 수 있다.The sliding allowable space may be formed in a circular shape so that the sliding limiting protrusion may move in any direction of the plate surface direction in the protrusion receiving portion.

상기 슬라이딩제한돌기부와 상기 돌기수용부가 서로 접촉하는 부분에 배치되는 탄성재질의 내진부재를 더 포함할 수 있다.The sliding limiting protrusion and the protrusion receiving portion may further include a seismic member of an elastic material disposed in the contact portion with each other.

상기 슬라이딩허용공간에 채워지는 탄성재질의 면진부재를 더 포함할 수 있다.It may further include an isolating member of the elastic material to be filled in the sliding allowance space.

상기 슬라이딩패드는 상기 하부플레이트의 상면에 마련되고, 상기 슬라이딩면부는 상기 상부플레이트의 저면에 마련되며, 상기 슬라이딩제한돌기부는 상기 슬라이딩패드를 관통하도록 상기 하부플레이트로부터 연장되고, 상기 돌기수용부는 상기 상부플레이트에 마련될 수 있다.The sliding pad is provided on an upper surface of the lower plate, the sliding surface portion is provided on the bottom surface of the upper plate, the sliding limiting protrusion extends from the lower plate to penetrate the sliding pad, and the protrusion accommodating portion is the upper portion. It may be provided on the plate.

상기 슬라이딩패드는 플라스틱 재질, 고무, 비철금속 및 금속 중 적어도 어느 하나로 형성되고, 상기 슬라이딩면부는 합금으로 형성될 수 있다.The sliding pad may be formed of at least one of a plastic material, rubber, nonferrous metal, and metal, and the sliding surface part may be formed of an alloy.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 구조물의 베어링장치는 간단한 구성에 의해 슬라이딩허용부와 슬라이딩제한부를 구비함에 따라 지진 등의 진동 시 구조물이 수평방향으로 원활하게 슬라이딩할 수 있도록 하면서 소정 거리 이상 슬라이딩하지 못하도록 제한함으로써 구조물의 진동에 대한 안전성을 향상시킬 수 있다. As described above, the bearing device of the structure according to the present invention has a sliding allowable portion and a sliding limitation portion by a simple configuration so that the structure can slide smoothly in a horizontal direction during a vibration such as an earthquake so as not to slide more than a predetermined distance. By limiting it is possible to improve the safety against vibration of the structure.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 여러 실시예에 대한 설명에 있어서 중복되는 구성요소에 대하여는 동일한 참조 번호를 부여할 수 있으며, 반복되는 설명은 생략할 수 있다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment according to the present invention. In the description of the various embodiments, the same reference numerals may be given to the overlapping elements, and repeated descriptions may be omitted.

도 1 및 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 구조물의 베어링장치를 도시한다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 구조물의 베어링장치(100)는 하부구조물(10)과 상부구조물(20) 사이에 개재하여 하부구조 물(10)에 대하여 상부구조물(20)을 지지한다. 즉 구조물의 베어링장치(100)는 상부구조물(20)의 하중을 하부구조물(10)로 전달한다.1 and 2 show a bearing device of a structure according to a first embodiment of the present invention. As shown in Figure 1 and 2, the bearing device 100 of the structure according to the first embodiment of the present invention is interposed between the lower structure 10 and the upper structure 20 to the lower structure (10) Support the superstructure 20 against. That is, the bearing device 100 of the structure transfers the load of the upper structure 20 to the lower structure 10.

구조물은 건물 등의 건축 구조물일 수 있으며, 교량 등의 토목 구조물일 수 있다. 하부구조물(10)은 기초슬라브, 기둥, 교각 등일 수 있으며, 상부구조물(20)은 기초슬라브 위에 적층되는 기둥이거나, 기둥 위에 적층되는 보 또는 바닥슬라브이거나, 교각 위에 적층되는 상판일 수 있다. 하부구조물(10) 및/또는 상부구조물(20)은 콘크리트구조체 또는 빔과 같은 철골구조체일 수 있으며, 다른 공지의 구조물일 수 있다.The structure may be an architectural structure such as a building, or a civil structure such as a bridge. The lower structure 10 may be a foundation slab, a pillar, a pier, and the like, and the upper structure 20 may be a pillar stacked on the foundation slab, a beam or a floor slab stacked on the pillar, or a top plate stacked on the pier. The substructure 10 and / or the superstructure 20 may be a steel structure, such as a concrete structure or a beam, and may be other known structures.

구조물의 베어링장치(100)는 하부플레이트(110), 상부플레이트(120), 슬라이딩허용부(130) 및 슬라이딩제한부(140)를 구비한다.The bearing device 100 of the structure includes a lower plate 110, an upper plate 120, a sliding allowance 130, and a sliding restriction 140.

구조물의 베어링장치(100)는 서로 마주보도록 하부구조물(10) 및 상부구조물(20)에 각각 설치되는 하부플레이트(110) 및 상부플레이트(120); 하부플레이트(110)에 마련되어 상부구조물(20)의 하중을 받는 슬라이딩패드(132)와, 상부플레이트(120)에 마련되고 슬라이딩패드(132)와 접촉하여 판면방향으로 슬라이딩되는 슬라이딩면부(134)를 구비하는 슬라이딩허용부(130); 및 하부플레이트(110)로부터 돌출된 슬라이딩제한돌기부(142)와, 소정의 슬라이딩허용공간(S)을 두고 슬라이딩제한돌기부(142)를 수용하도록 상부플레이트(120)에 마련되는 돌기수용부(144)를 구비하는 슬라이딩제한부(140)를 구비한다.The bearing device 100 of the structure includes a lower plate 110 and an upper plate 120 respectively installed on the lower structure 10 and the upper structure 20 to face each other; A sliding pad 132 provided on the lower plate 110 to receive a load of the upper structure 20 and a sliding surface 134 provided on the upper plate 120 and sliding in the plate direction in contact with the sliding pad 132. Sliding allowable portion 130 provided; And a protrusion accommodating part 144 provided on the upper plate 120 to accommodate the sliding limit protrusion 142 protruding from the lower plate 110 and the sliding limit protrusion 142 with a predetermined sliding allowable space S. It includes a sliding limit unit 140 having a.

하부플레이트(110)는 하부구조물(10)에 결합된다. 도 1에 도시된 바와 같이 하부구조물(10)이 콘크리트 구조물인 경우, 구조물의 베어링장치(100)는 하부플레 이트(110)의 저면에 마련되는 하부앵커부(150)를 구비한다. 하부앵커부(150)는 하부구조물(10)에 매설되어 하부플레이트(110)가 하부구조물(10)과 일체로 거동할 수 있도록 양자의 결합력을 강화시킨다.The bottom plate 110 is coupled to the bottom structure 10. As shown in FIG. 1, when the lower structure 10 is a concrete structure, the bearing device 100 of the structure includes a lower anchor portion 150 provided on the bottom surface of the lower plate 110. The lower anchor portion 150 is embedded in the lower structure 10 to strengthen the coupling force of both so that the lower plate 110 can be integrated with the lower structure (10).

하부앵커부(150)는 복수개 마련되어 있으나, 1개로 마련될 수 있다. 하부앵커부(150)의 단부에는 인장강도를 향상시키기 위한 단면확장부(152)가 마련되어 있다. The lower anchor portion 150 is provided in plurality, but may be provided in one. An end portion of the lower anchor portion 150 is provided with a cross-sectional extension portion 152 for improving tensile strength.

하부플레이트(110)는 하부앵커부(150) 대신에 결합스크류 기타 다른 공지의 결합수단에 의해 하부구조물(10)에 설치될 수 있으며, 하부플레이트(110)가 하부구조물(10)과 일체로 타설됨으로써 별도의 결합수단이 생략될 수도 있다. The lower plate 110 may be installed on the lower structure 10 by a coupling screw or other known coupling means instead of the lower anchor portion 150, and the lower plate 110 is integrally placed with the lower structure 10. As a result, a separate coupling means may be omitted.

하부구조물(10)이 빔과 같은 철골 구조물인 경우, 하부플레이트(110)는 용접, 리벳 등에 의해 하부구조물(10)에 결합될 수 있다. 이 경우 하부앵커부(150)는 생략될 수 있다.When the substructure 10 is a steel structure such as a beam, the lower plate 110 may be coupled to the substructure 10 by welding, riveting, or the like. In this case, the lower anchor portion 150 may be omitted.

상부플레이트(120)는 하부플레이트(110)와 대응되는 위치에서 상부구조물(20)에 결합된다. 도 1에 도시된 바와 같이 구조물의 베어링장치(100)는 상부구조물(20)의 상면에 마련되어 상부구조물(20)에 매설되는 상부앵커부(160)를 구비한다. 상부플레이트(120)가 상부구조물(20)에 결합되는 구성은 앞에서 설명한 하부플레이트(110)가 하부구조물(10)에 결합되는 구성과 동일할 수 있다. The upper plate 120 is coupled to the upper structure 20 at a position corresponding to the lower plate 110. As shown in FIG. 1, the bearing device 100 of the structure includes an upper anchor portion 160 provided on an upper surface of the upper structure 20 and embedded in the upper structure 20. The configuration in which the upper plate 120 is coupled to the upper structure 20 may be the same as the configuration in which the lower plate 110 described above is coupled to the lower structure 10.

하부플레이트(110)와 상부플레이트(120)는 상부구조물(20)의 하중에 충분히 견딜 수 있도록 강성체로 형성되는 것이 바람직하다. The lower plate 110 and the upper plate 120 is preferably formed of a rigid body to withstand the load of the upper structure 20 sufficiently.

슬라이딩허용부(130)는 슬라이딩패드(132)와 슬라이딩면부(134)를 구비한다. 슬라이딩패드(132)는 하부플레이트(110)의 상면, 즉 하부플레이트(110)에서 상부플레이트(120)와 대향하는 면에 마련된다. 슬라이딩패드(132)는 하부플레이트(110)와 일체로 거동하도록 하부플레이트(110)에 결합되어 있다.The sliding allowable part 130 includes a sliding pad 132 and a sliding surface part 134. The sliding pad 132 is provided on an upper surface of the lower plate 110, that is, a surface of the lower plate 110 that faces the upper plate 120. The sliding pad 132 is coupled to the lower plate 110 to be integrated with the lower plate 110.

슬라이딩패드(132)는 접착제, 볼트, 스크류 기타 공지의 결합수단에 의해 하부플레이트(110)에 결합될 수 있다. 슬라이딩패드(132)는 슬라이딩면부(134)와 접촉하여 상부플레이트(120)를 통해 전달되는 상부구조물(20)의 하중을 받는다.The sliding pad 132 may be coupled to the lower plate 110 by an adhesive, a bolt, a screw, or other known coupling means. The sliding pad 132 is in contact with the sliding surface 134 receives the load of the upper structure 20 is transmitted through the upper plate 120.

구조물의 베어링장치(100)는 슬라이딩패드(132)를 둘러싸도록 하부플레이트(110)에 결합되는 패드지지부재(112)를 구비하고 있다. 패드지지부재(112)는 강성체로 형성되어 하부플레이트(110)에 용접 등에 의해 결합될 수 있다. 패드지지부재(112)는 수평방향의 외력에 의해 슬라이딩패드(132)가 하부플레이트(110)로부터 분리되지 않도록 슬라이딩패드(132)의 하부플레이트(110)에 대한 수평방향에서의 결합력을 강화한다. 패드지지부재(112)는 생략될 수 있다.The bearing device 100 of the structure includes a pad support member 112 coupled to the lower plate 110 to surround the sliding pad 132. The pad support member 112 may be formed of a rigid body and coupled to the lower plate 110 by welding or the like. The pad support member 112 reinforces the coupling force in the horizontal direction with respect to the lower plate 110 of the sliding pad 132 so that the sliding pad 132 is not separated from the lower plate 110 by the horizontal force in the horizontal direction. The pad support member 112 may be omitted.

슬라이딩패드(132)는 플라스틱 재질, 고무, 비철금속 및 금속 중 적어도 어느 하나로 형성되며, 바람직하게는 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE) 재질로 형성된다. 슬라이딩패드(132)는 상부구조물(20)의 하중에도 불구하고 파괴되지 않도록 충분한 강도를 가진다. The sliding pad 132 is formed of at least one of a plastic material, rubber, a nonferrous metal, and a metal, and preferably, a polytetrafluoroethylene (PTFE) material. The sliding pad 132 has sufficient strength so as not to be destroyed despite the load of the upper structure 20.

슬라이딩패드(132)는 탄성을 가진다. 슬라이딩패드(132)는 상부구조물(20)이 하부구조물(10)에 대하여 수직방향으로 진동하는 경우 수직방향으로 탄성 변형 및 복원을 통하여 충격을 흡수하고 진동을 감쇠시킨다. 슬라이딩패드(132)는 단일의 층으로 형성될 수 있으며, 복수의 시트 부재가 적층되어 형성될 수도 있다. The sliding pad 132 is elastic. The sliding pad 132 absorbs shock and attenuates vibration through elastic deformation and restoration in the vertical direction when the upper structure 20 vibrates in the vertical direction with respect to the lower structure 10. The sliding pad 132 may be formed of a single layer, or a plurality of sheet members may be stacked.

슬라이딩면부(134)는 상부플레이트(120)의 저면, 즉 상부플레이트(120)에서 하부플레이트(110)를 대향하는 면에 마련된다. 슬라이딩면부(134)는 상부플레이트(120)와 일체로 거동할 수 있도록 용접, 체결 볼트, 스크류, 접착제 기타 통상의 결합 수단에 의해 상부플레이트(120)에 결합된다. The sliding surface portion 134 is provided on the bottom surface of the upper plate 120, that is, the surface facing the lower plate 110 on the upper plate 120. The sliding surface portion 134 is coupled to the upper plate 120 by welding, fastening bolts, screws, adhesives or other conventional coupling means so as to be integral with the upper plate 120.

슬라이딩면부(134)는 슬라이딩패드(132)를 내포하도록 슬라이딩패드(132)보다 큰 면적을 가지도록 마련되어 있다. 슬라이딩면부(134)는 슬라이딩패드(132)와 접촉하여 판면방향으로 슬라이딩된다. 슬라이딩면부(134)는 슬라이딩패드(132)와의 마찰에도 불구하고 슬라이딩패드(132)에 대하여 원활하게 슬라이딩될 수 있도록 매끄러운 접촉면을 가진다. 슬라이딩면부(134)는 합금으로 형성되며 바람직하게는 스테인리스강으로 형성될 수 있다. 이에 따라 슬라이딩패드(132)와의 마찰력이 최소화될 수 있다. The sliding surface portion 134 is provided to have a larger area than the sliding pad 132 so as to contain the sliding pad 132. The sliding surface portion 134 is in contact with the sliding pad 132 is slid in the plate direction. The sliding surface portion 134 has a smooth contact surface so as to smoothly slide with respect to the sliding pad 132 despite friction with the sliding pad 132. Sliding surface portion 134 is formed of an alloy and preferably may be formed of stainless steel. Accordingly, frictional force with the sliding pad 132 may be minimized.

지진 등과 같이 외부에서 수평방향의 충격이 구조물에 가해진 경우 상부구조물(20)이 하부구조물(10)에 대하여 수평방향으로 상대적으로 이동하게 된다. 이 때 상부구조물(20) 및 상부플레이트(120)와 일체로 거동하는 슬라이딩면부(134)가 하부구조물(10) 및 하부플레이트(110)와 일체로 거동하는 슬라이딩패드(132)에 접촉하여 원활하게 판면방향, 즉 수평방향으로 슬라이딩할 수 있다. When a horizontal impact is applied to the structure from the outside such as an earthquake, the upper structure 20 is relatively moved in the horizontal direction with respect to the lower structure 10. At this time, the sliding surface portion 134 integrally behaving integrally with the upper structure 20 and the upper plate 120 is in contact with the sliding pad 132 that is integrally behaving with the lower structure 10 and the lower plate 110. It can slide in a plate direction, ie in a horizontal direction.

구조물의 베어링장치(100)는 상부구조물(20)이 수평방향으로 원활하게 이동 가능하게 하면서 상부구조물(20)의 하중을 지지할 수 있다. 이에 따라 상부구조물(20)과 하부구조물(10) 간에 발생할 수 있는 과도한 응력의 집중을 방지하여 구조물의 파괴를 막고 구조물의 진동에 대한 안전성을 향상시킨다. The bearing device 100 of the structure may support the load of the upper structure 20 while allowing the upper structure 20 to move smoothly in the horizontal direction. Accordingly, by preventing excessive concentration of stress that may occur between the upper structure 20 and the lower structure 10 to prevent the destruction of the structure and improve the safety of the structure vibration.

슬라이딩제한부(140)는 슬라이딩제한돌기부(142)와 돌기수용부(144)를 구비한다.The sliding limiting unit 140 includes a sliding limiting protrusion 142 and a protrusion accommodating part 144.

슬라이딩제한돌기부(142)는 하부플레이트(110)로부터 돌출되어 돌기수용부(144)에 수용된다. 슬라이딩제한돌기부(142)는 하부플레이트(110)와 별도로 형성되어 하부플레이트(110)에 용접, 볼트 결합, 기타 공지의 결합 수단에 의해 결합될 수 있다. 슬라이딩제한돌기부(142)는 하부플레이트(110)와 일체로 형성될 수도 있다.The sliding limit protrusion 142 protrudes from the lower plate 110 and is received in the protrusion accommodating part 144. The sliding limit protrusion 142 may be formed separately from the lower plate 110 to be coupled to the lower plate 110 by welding, bolting, or other known coupling means. The sliding limit protrusion 142 may be integrally formed with the lower plate 110.

슬라이딩제한돌기부(142)는 상부구조물(20)의 슬라이딩에 따른 하중을 견딜 수 있도록 충분한 강도를 가진다. 슬라이딩제한돌기부(142)는 강성체로 형성되는 것이 바람직하다. 도 2에 도시된 바와 같이 슬라이딩제한돌기부(142)는 원형의 단면을 가지도록 원기둥 형상으로 마련된다. 그러나 슬라이딩제한돌기부(142)는 돌기수용부(144)에 수용될 수 있는 한 원기둥 뿐만 아니라 사각기둥, 삼각기둥 등의 다각기둥 또는 타원기둥 등의 곡면기둥으로 마련될 수 있다.The sliding limit protrusion 142 has sufficient strength to withstand the load due to the sliding of the upper structure 20. The sliding limit protrusion 142 is preferably formed of a rigid body. As shown in FIG. 2, the sliding limiting protrusion 142 is provided in a cylindrical shape to have a circular cross section. However, the sliding limit protrusion 142 may be provided not only as a cylinder that can be accommodated in the protrusion accommodating part 144 but also as a polygonal pillar such as a square pillar, a triangular pillar, or a curved cylinder such as an elliptic cylinder.

돌기수용부(144)는 소정의 슬라이딩허용공간(S)을 두고 슬라이딩제한돌기부(142)를 수용하도록 상부플레이트(120)에 마련된다. 돌기수용부(144)는 상부플레이트(120)가 슬라이딩허용공간(S)을 갖도록 관통되고, 커버부재(122)가 상부플레이트(120)의 상면에 결합되어 상부플레이트(120)의 관통된 상측 개구를 커버함으로써 마련된다. 그러나 돌기수용부(144)는 슬라이딩허용공간(S)을 두고 슬라이딩제한돌기부(142)를 수용할 수 있는 한 하부플레이트(110)로부터 함몰되어 형성되거나 기타 다른 방법에 의해 형성될 수 있다.The protrusion accommodating part 144 is provided on the upper plate 120 to accommodate the sliding limiting protrusion part 142 with a predetermined sliding allowance space S. The protrusion accommodating part 144 penetrates the upper plate 120 to have a sliding allowable space S, and the cover member 122 is coupled to the upper surface of the upper plate 120 to allow the upper opening 120 to penetrate the upper plate 120. Is provided by covering. However, the protrusion accommodating part 144 may be formed by being recessed from the lower plate 110 as long as it can accommodate the sliding limiting protrusion part 142 with the sliding allowable space S or by other methods.

슬라이딩면부(134)가 슬라이딩패드(132)에 대하여 판면방향으로 슬라이딩함에 따라 슬라이딩제한돌기부(142)는 돌기수용부(144)의 슬라이딩허용공간(S) 내에서 이동하다가 하부플레이트(110)의 면에 접촉되고 더 이상 이동할 수 없게 된다. 이에 따라 슬라이딩제한부(140)는 슬라이딩허용부(130)의 슬라이딩 범위를 제한할 수 있으며, 슬라이딩면부(134) 및 상부플레이트(120)가 소정의 이동 허용 범위를 넘어 슬라이딩하는 것을 방지하고, 상부구조물(20)이 베어링장치(100) 및 하부구조물(10)로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 구조물의 내진에 대한 안전성이 향상될 수 있다.As the sliding surface 134 slides in the plate direction with respect to the sliding pad 132, the sliding limiting projection 142 moves in the sliding allowance space S of the protrusion accommodation portion 144, and then the surface of the lower plate 110. You are in contact with and can no longer move. Accordingly, the sliding limiter 140 may limit the sliding range of the sliding allowable part 130, and prevent the sliding surface part 134 and the upper plate 120 from sliding beyond a predetermined allowable movement range, and The structure 20 may be prevented from escaping from the bearing device 100 and the substructure 10. Accordingly, the safety of the earthquake-resistant structure can be improved.

슬라이딩제한돌기부(142)는 슬라이딩패드(132)를 관통하여 돌기수용부(144)에 수용된다. 즉 슬라이딩제한돌기부(142)가 돌출된 하부플레이트(110)의 부분에 슬라이딩패드(132)가 배치됨에 따라 슬라이딩패드(132)가 슬라이딩제한돌기부(142)의 돌출부분을 둘러싸고 있다. 돌기수용부(144)는 슬라이딩제한돌기부(142)의 위치에 대응하도록 배치되어 있다. 이에 따라 슬라이딩허용부(130)와 슬라이딩제한부(140)를 컴팩트하게 하부플레이트(110) 및 상부플레이트(120)에 마련할 수 있다.The sliding limit protrusion 142 is accommodated in the protrusion accommodating part 144 through the sliding pad 132. That is, as the sliding pad 132 is disposed at the portion of the lower plate 110 on which the sliding limit protrusion 142 protrudes, the sliding pad 132 surrounds the protrusion of the sliding limit protrusion 142. The protrusion accommodating part 144 is disposed to correspond to the position of the sliding limiting protrusion 142. Accordingly, the sliding allowable part 130 and the sliding limiting part 140 may be provided in the lower plate 110 and the upper plate 120 in a compact manner.

본 발명의 제 1 실시예에서는 슬라이딩제한돌기부(142)가 슬라이딩패드(132)를 관통하도록 위치하고 있으나, 슬라이딩제한돌기부(142)는 슬라이딩패드(132)와 겹치지 않도록 슬라이딩패드(132) 외측의 하부플레이트(110)로부터 돌출되고, 돌기수용부(144)는 슬라이딩제한돌기부(142)의 위치에 대응하도록 마련될 수도 있다.In the first exemplary embodiment of the present invention, the sliding limiting protrusion 142 is positioned to penetrate the sliding pad 132, but the sliding limiting protrusion 142 is a lower plate outside the sliding pad 132 so as not to overlap the sliding pad 132. Protruding from the 110, the projection receiving portion 144 may be provided to correspond to the position of the sliding limit projection 142.

도 2에 도시된 바와 같이 슬라이딩허용공간(S)은 슬라이딩제한돌기부(142)가 돌기수용부(144) 내에서 판면방향 중 제 1 방향(A)으로만 이동할 수 있도록 제 1 방향(A)으로 연장되어 있다. 슬라이딩제한돌기부(142)는 제 1 방향(A)으로만 돌기수용부(144) 내에서 이동할 수 있고, 다른 방향으로는 하부플레이트(110)에 접촉하여 이동할 수 없다. 이에 따라 상부구조물(20)은 하부구조물(10)에 대해여 제 1 방향(A)으로만 슬라이딩 이동할 수 있으며, 다른 방향으로는 슬라이딩할 수 없다. 따라서 지진 등의 진동 시 상부구조물(20)의 하부구조물(10)에 대한 슬라이딩 이동 방향 및 이동 범위를 간단한 구성에 의해 제어할 수 있다.As shown in FIG. 2, the sliding allowance space S may be moved in the first direction A such that the sliding limiting protrusion 142 may move only in the first direction A of the plate surface direction within the protrusion accommodation portion 144. It is extended. The sliding limit protrusion 142 may move in the protrusion accommodation portion 144 only in the first direction A, and may not move in contact with the lower plate 110 in the other direction. Accordingly, the upper structure 20 can only slide in the first direction A with respect to the lower structure 10, and cannot slide in the other direction. Therefore, the sliding movement direction and the movement range of the upper structure 20 of the lower structure 10 during the vibration of the earthquake, etc. can be controlled by a simple configuration.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 제 1 실시예에서는 돌기수용부(144)가 제 1 방향(A)으로 연장된 사각형 모양의 슬라이딩허용공간(S)을 가지고 있다. 그러나 돌기수용부(144)는 제 1 방향(A)으로 연장된 타원형 등의 곡면형 또는 다각형의 슬라이딩허용공간(S)을 가질 수 있다.As shown in FIG. 2, in the first embodiment of the present invention, the protrusion accommodation portion 144 has a rectangular sliding space S extending in the first direction A. As shown in FIG. However, the protrusion accommodating part 144 may have a sliding allowable space S of a curved or polygonal shape such as an ellipse extending in the first direction A. FIG.

구조물의 베어링장치(100)는 슬라이딩제한돌기부(142)와 돌기수용부(144)가 서로 접촉하는 부분에 배치되는 탄성재질의 내진부재(170)를 더 구비한다. 내진부재(170)는 슬라이딩제한돌기부(142)의 외측면 및/또는 돌기수용부(144)에서 슬라이딩제한돌기부(142)와 접촉하는 내측면에 마련되어 있다. 내진부재(170)는 고무, 플라스틱 등으로 형성될 수 있다. 내진부재(170)는 생략될 수 있다. The bearing device 100 of the structure further includes a seismic member 170 of elastic material disposed at a portion where the sliding limiting protrusion 142 and the protrusion accommodating portion 144 contact each other. The seismic member 170 is provided on an outer side surface of the sliding limiting protrusion 142 and / or an inner side of the sliding limiting protrusion 142 at the protrusion receiving portion 144. The seismic member 170 may be formed of rubber, plastic, or the like. The seismic member 170 may be omitted.

내진부재(170)는 슬라이딩면부(134)가 슬라이딩패드(132)에 대하여 슬라이딩하여 슬라이딩제한돌기부(142)의 외측면이 돌기수용부(144)의 내측면에 접촉할 때 접촉 충격을 흡수하여 부재의 파괴를 방지하고 소음 및 진동의 발생을 감소시킨다. The seismic member 170 absorbs a contact shock when the sliding surface 134 slides with respect to the sliding pad 132 so that the outer surface of the sliding limit protrusion 142 contacts the inner surface of the protrusion accommodation portion 144. Prevents the destruction and reduces the occurrence of noise and vibration.

구조물의 베어링장치(100)는 슬라이딩허용공간(S)에 채워지는 탄성재질의 면진부재(180)를 구비하고 있다. 면진부재(180)는 스펀지, 플라스틱 등으로 형성된 다. 면진부재(180)는 생략될 수 있다. Bearing device 100 of the structure is provided with a seismic isolation member 180 of the elastic material is filled in the sliding allowable space (S). The base isolation member 180 is formed of a sponge, plastic, or the like. The base isolation member 180 may be omitted.

하부플레이트(110)가 상부플레이트(120)에 대하여 슬라이딩허용공간(S) 내에서 판면방향으로 상대적으로 이동하는 경우 면진부재(180)는 부재 자체의 탄성 변형 및 복원에 의해 하부플레이트(110)의 이동을 최소화하고 원위치로 복귀시킨다. 이에 따라 구조물의 진동이 효과적으로 흡수 및 감쇠되어 구조물의 진동에 대한 안전성이 향상된다. When the lower plate 110 is relatively moved in the plate direction in the sliding allowance space (S) relative to the upper plate 120, the base isolation member 180 of the lower plate 110 by elastic deformation and restoration of the member itself. Minimize movement and return to home position. Accordingly, the vibration of the structure is effectively absorbed and attenuated, thereby improving the safety against vibration of the structure.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 제 1 실시예에서는 슬라이딩패드(132)는 하부플레이트(110)의 상면에 마련되고, 슬라이딩면부(134)는 상부플레이트(120)의 저면에 마련되며, 슬라이딩제한돌기부(142)는 슬라이딩패드(132)를 관통하도록 하부플레이트(110)로부터 연장되고, 돌기수용부(144)는 상부플레이트(120)에 마련되어 있다. 1 and 2, in the first embodiment of the present invention, the sliding pad 132 is provided on the upper surface of the lower plate 110, and the sliding surface portion 134 is provided on the lower surface of the upper plate 120. The sliding limit protrusion 142 extends from the lower plate 110 so as to pass through the sliding pad 132, and the protrusion accommodating part 144 is provided on the upper plate 120.

그러나 슬라이딩패드(132)가 상부플레이트(120)의 저면에 마련되고, 슬라이딩면부(134)가 하부플레이트(110)의 상면에 마련될 수 있다. 또한 슬라이딩패드(132)가 슬라이딩면부(134)를 내포하도록 슬라이딩면부(134)보다 큰 면적을 가지도록 마련될 수 있다. 이 경우 상부플레이트(120)와 일체로 거동하는 슬라이딩패드(132)가 하부플레이트(110)와 일체로 거동하는 슬라이딩면부(134)에 접촉하여 원활하게 슬라이딩할 수 있다. 또한 슬라이딩제한돌기부(142)가 상부플레이트(120)로부터 돌출되고, 돌기수용부(144)는 하부플레이트(110)에 형성될 수 있다.However, the sliding pad 132 may be provided on the bottom of the upper plate 120, the sliding surface 134 may be provided on the upper surface of the lower plate 110. In addition, the sliding pad 132 may be provided to have a larger area than the sliding surface portion 134 so as to contain the sliding surface portion 134. In this case, the sliding pad 132 integrally behaving with the upper plate 120 may contact the sliding surface part 134 integrally with the lower plate 110 to smoothly slide. In addition, the sliding limit protrusion 142 may protrude from the upper plate 120, and the protrusion accommodating part 144 may be formed in the lower plate 110.

이하에서는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 구조물의 베어링장치에 대하여 도 3을 참조하여 설명한다. 제 1 실시예와 동일한 구성요소에 대하여서 동일한 참조번 호를 사용하며 상세한 설명을 생략할 수 있다. Hereinafter, a bearing device of a structure according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3. The same reference numerals are used for the same components as those in the first embodiment, and detailed descriptions thereof may be omitted.

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 구조물의 베어링장치를 개략적으로 도시한 평면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 제 2 실시예에 따른 구조물의 베어링장치(100a)의 슬라이딩제한부(140a)에서는 슬라이딩허용공간(S)이 슬라이딩제한돌기부(142)가 돌기수용부(144a) 내에서 판면방향 중 임의의 방향으로 이동할 수 있도록 원형으로 형성되어 있다.3 is a plan view schematically showing a bearing device of a structure according to a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, in the sliding limiting part 140a of the bearing device 100a of the structure according to the second embodiment of the present invention, the sliding allowable space S is the sliding limiting protrusion 142 of the protrusion accommodating part 144a. It is formed in a circular shape so as to move in any direction of the plate surface within.

이에 따라 슬라이딩제한돌기부(142)가 돌기수용부(144a)에 접촉하기까지 슬라이딩면부(134)는 슬라이딩패드(132)에 대해 방향의 제한 없이 임의의 방향으로 슬라이딩할 수 있다.Accordingly, the sliding surface portion 134 may slide in any direction with respect to the sliding pad 132 until the sliding limit protrusion 142 contacts the protrusion accommodating portion 144a.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 제 2 실시예에서는 슬라이딩허용공간(S)이 슬라이딩제한돌기부(142)를 둘러싸는 원형으로 마련되어 있으므로, 슬라이딩면부(134)는 원래 위치를 기준으로 모든 방향에서 동일한 거리만큼 슬라이딩이 허용된다.As shown in FIG. 3, in the second embodiment of the present invention, since the sliding allowable space S is provided in a circular shape surrounding the sliding limit protrusion 142, the sliding surface part 134 is in all directions with respect to the original position. Sliding by the same distance is allowed.

그러나 슬라이딩허용공간(S)은 임의의 방향에서 여유 공간을 가지는 한 타원형 등의 곡면형 또는 다각형으로 마련될 수 있다. 이 경우 방향에 따라 슬라이딩 허용 거리를 다양하게 할 수 있으므로, 구조물의 특수성에 맞도록 상부구조물(20)의 방향 별 슬라이딩 허용 범위를 조정할 수 있다.However, the sliding allowable space (S) may be provided in a curved or polygonal shape such as an oval as long as it has a free space in any direction. In this case, since the allowable sliding distance can be varied according to the direction, the allowable sliding range for each direction of the upper structure 20 can be adjusted to suit the specificity of the structure.

이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.As mentioned above, the present invention has been described in detail through preferred embodiments, but the present invention is not limited thereto and may be variously implemented within the scope of the claims.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 구조물의 베어링장치를 도시한 측면도이고, 1 is a side view showing a bearing device of a structure according to a first embodiment of the present invention,

도 2는 도 1의 구조물의 베어링장치를 개략적으로 도시한 평면도이고, Figure 2 is a plan view schematically showing a bearing device of the structure of Figure 1,

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 구조물의 베어링장치를 개략적으로 도시한 평면도이다. 3 is a plan view schematically showing a bearing device of a structure according to a second embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 구조물의 베어링장치 110 : 하부플레이트100: bearing device of the structure 110: lower plate

120 : 상부플레이트 130 : 슬라이딩허용부120: upper plate 130: sliding allowable portion

132 : 슬라이딩패드 134 : 슬라이딩면부132: sliding pad 134: sliding surface portion

140 : 슬라이딩제한부 142 : 슬라이딩제한돌기부140: sliding limit unit 142: sliding limit protrusion

144 : 돌기수용부 150 : 하부앵커부144: protrusion receiving portion 150: lower anchor portion

160 : 상부앵커부 170 : 내진부재160: upper anchor portion 170: seismic member

180 : 면진부재180: base isolation member

Claims (8)

하부구조물과 상부구조물 사이에 개재하여 상기 하부구조물에 대하여 상기 상부구조물을 지지하는 구조물의 베어링장치에 있어서,In the bearing device of the structure for supporting the upper structure with respect to the lower structure interposed between the lower structure and the upper structure, 서로 마주보도록 상기 하부구조물 및 상기 상부 구조물에 각각 설치되는 하부플레이트 및 상부플레이트;A lower plate and an upper plate respectively installed on the lower structure and the upper structure to face each other; 상기 하부플레이트 및 상기 상부플레이트 중 어느 하나에 마련되어 상기 상부구조물의 하중을 받는 슬라이딩패드와, 상기 하부플레이트 및 상기 상부플레이트 중 다른 하나에 마련되고 상기 슬라이딩패드와 접촉하여 판면방향으로 슬라이딩되는 슬라이딩면부를 구비하는 슬라이딩허용부; 및A sliding pad provided on one of the lower plate and the upper plate to receive a load of the upper structure, and a sliding surface part provided on the other of the lower plate and the upper plate and sliding in a plate direction in contact with the sliding pad; Sliding allowable portion provided; And 상기 하부플레이트와 상기 상부플레이트 중 어느 하나로부터 돌출된 슬라이딩제한돌기부와, 소정의 슬라이딩허용공간을 두고 상기 슬라이딩제한돌기부를 수용하도록 상기 하부플레이트와 상기 상부플레이트 중 다른 하나에 마련되는 돌기수용부를 구비하는 슬라이딩제한부를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 베어링장치.Sliding restriction projections protruding from any one of the lower plate and the upper plate and a projection receiving portion provided on the other of the lower plate and the upper plate to accommodate the sliding restriction projections with a predetermined sliding allowance space Bearing device of a structure comprising a sliding restriction. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 슬라이딩제한돌기부는 상기 슬라이딩패드를 관통하여 상기 돌기수용부에 수용되는 것을 특징으로 하는 구조물의 베어링장치. The sliding limiting projection portion penetrates the sliding pad and is accommodated in the protrusion accommodation portion. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 슬라이딩허용공간은 상기 슬라이딩제한돌기부가 상기 돌기수용부 내에서 상기 판면방향 중 제 1 방향으로만 이동할 수 있도록 상기 제1 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 구조물의 베어링장치. The sliding allowable space is a bearing device of a structure, characterized in that the sliding limiting projection extends in the first direction so that only the first direction of the plate surface direction within the projection receiving portion. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 슬라이딩허용공간은 상기 슬라이딩제한돌기부가 상기 돌기수용부 내에서 상기 판면방향 중 임의의 방향으로 이동할 수 있도록 원형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 구조물의 베어링장치. The sliding allowance space is a bearing device of a structure, characterized in that the sliding limiting projection is formed in a circular shape so as to move in any direction of the plate surface in the projection receiving portion. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 슬라이딩제한돌기부와 상기 돌기수용부가 서로 접촉하는 부분에 배치되는 탄성재질의 내진부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 베어링장치. The sliding device of claim 1, wherein the sliding limiting projection and the projection receiving portion further comprises a seismic member of the elastic material disposed in the contact portion with each other. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 슬라이딩허용공간에 채워지는 탄성재질의 면진부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 베어링장치. Bearing structure of the structure, characterized in that it further comprises a seismic isolation member of the elastic material is filled in the allowable space for sliding. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 슬라이딩패드는 상기 하부플레이트의 상면에 마련되고, The sliding pad is provided on the upper surface of the lower plate, 상기 슬라이딩면부는 상기 상부플레이트의 저면에 마련되며,The sliding surface portion is provided on the bottom surface of the upper plate, 상기 슬라이딩제한돌기부는 상기 슬라이딩패드를 관통하도록 상기 하부플레이트로부터 연장되고,The sliding limiting protrusion extends from the lower plate to penetrate the sliding pad, 상기 돌기수용부는 상기 상부플레이트에 마련되는 것을 특징으로 하는 구조물의 베어링장치. The projection receiving portion is a bearing device of a structure, characterized in that provided on the upper plate. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 슬라이딩패드는 플라스틱 재질, 고무, 비철금속 및 금속 중 적어도 어느 하나로 형성되고, The sliding pad is formed of at least one of a plastic material, rubber, nonferrous metal and metal, 상기 슬라이딩면부는 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 구조물의 베어링장치.The sliding surface portion bearing device of the structure, characterized in that formed of an alloy.
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KR101291685B1 (en) * 2013-02-15 2013-08-01 삼영엠텍(주) A bridge bearing using spherical bearing
CN112663488A (en) * 2020-12-08 2021-04-16 株洲时代新材料科技股份有限公司 Shock insulation support

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