KR20110072412A - 면진 장치 - Google Patents

면진 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20110072412A
KR20110072412A KR1020090129323A KR20090129323A KR20110072412A KR 20110072412 A KR20110072412 A KR 20110072412A KR 1020090129323 A KR1020090129323 A KR 1020090129323A KR 20090129323 A KR20090129323 A KR 20090129323A KR 20110072412 A KR20110072412 A KR 20110072412A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
damper member
rubber
damper
attached
laminated base
Prior art date
Application number
KR1020090129323A
Other languages
English (en)
Inventor
유홍식
Original Assignee
재단법인 포항산업과학연구원
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 재단법인 포항산업과학연구원 filed Critical 재단법인 포항산업과학연구원
Priority to KR1020090129323A priority Critical patent/KR20110072412A/ko
Publication of KR20110072412A publication Critical patent/KR20110072412A/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F16F15/022—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 using dampers and springs in combination
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/04—Bearings; Hinges
    • 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
    • E04H9/022—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings and comprising laminated structures of alternating elastomeric and rigid layers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 면진 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고무 시트와 강판이 교대로 적층되어 이루어진 적층 면진 고무(120), 상기 적층 면진 고무(120)의 상부에 부착되는 상부 플랜지(140), 상기 적층 면진 고무(120)의 하부에 부착되는 하부 플랜지(160), 및 상기 적층 면진 고무(120)의 둘레에 복수개 설치되는 감쇠 댐퍼(180)를 포함하고, 상기 감쇠 댐퍼(180)는 수평 방향으로 연장하는 댐퍼 부재(182)와, 상기 댐퍼 부재(182)의 양단에 부착되어 지지하는 지지 부재(184, 186)를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 지진이 발생하여 수평 방향의 외력이 발생하면 적층 면진 고무의 둘레에서 수평 방향으로 연장하는 댐퍼 부재가 전단 변형하면서 진동 에너지를 소산할 수 있다.
적층 면진 고무, 감쇠 댐퍼, 댐퍼 부재

Description

면진 장치{SEISMIC ISOLATING APPARATUS}
본 발명은 면진 장치에 관한 것이다.
최근 아시아 주변국들에 대규모의 지진이 발생하고 기상청에서 발표한 국내의 지진 통계 자료를 보면 우리나라도 지진의 안전 지대가 아닌 것을 알 수 있다. 따라서 지진력에 저항할 수 있는 내진 설계가 요구된다.
일반적으로 면진 장치란 건축물, 교량 등과 같은 상부 구조물과 이를 지지하는 하부 구조물 사이에 설치되어 수직으로는 충분한 강성으로 구조물을 지지하고 수평력에 대해서는 충분한 변형 능력으로 에너지를 소산하는 장치이다.
면진 장치는 그 역할에 따라 구조물의 진동 주기를 연장시키는 작용을 하는 유연 지지부와 지진 에너지를 흡수하여 구조물의 응답 변위를 줄이는 감쇠 장치로 나뉠 수 있다.
진동 주기를 연장시키는 역할을 하는 유연 지지부는 수직 방향으로는 구조물 자체의 중량을 부담하여야 하고 수평 방향으로는 큰 변형을 일으킬 수 있어야 하며 경년 변화에 따라 성능 열화가 발생하지 말아야 한다. 유연 지지부로는 일정한 두께의 고무 시트와 강판을 번갈아 쌓으면서 접착하여 만든 적층 면진 고무가 사용된 다. 적층 면진 고무는 강판으로 인해 수직 방향에서의 강성이 크게 향상되어 수직 하중에 의한 횡부 풀림이 줄어들고 안정된 변형 형상을 유지할 수 있게 된다. 또한, 수평 방향의 전단력이 작용할 때 고무 시트의 전단 변형을 구속하지 않으므로 고무 시트만의 탄력으로 수평 강성을 발휘할 수 있다.
한편, 구조물의 응답 변위를 줄이는 감쇠 장치로는 적층 면진 고무의 중심부에 납을 재질로 한 코어를 심어 놓은 장치가 사용된다. 납을 이용한 감쇠 장치는 지진시에 발생하는 상부 구조와 지반과의 과대한 상대 변위를 감소시키고 지진이 끝난 후에는 신속하게 진동을 정지시키는 기능을 한다.
그러나, 납을 이용한 감쇠 장치는 유해 물질인 납을 과도하게 사용하는 것이 불가피하여 환경 파괴의 우려가 있다. 제조시에는 납의 취급이 문제가 되고, 향후 구조물의 해체시에는 납을 사용한 면진 장치의 폐기 방법 등이 문제가 된다.
본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 고안된 것으로, 납을 사용하지 않고 동일한 성능 또는 그 이상의 성능을 가지는 감쇠 장치를 구비한 면진 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 고무 시트와 강판이 교대로 적층되어 이루어진 적층 면진 고무, 상기 적층 면진 고무의 상부에 부착되는 상부 플랜지, 상기 적층 면진 고무의 하부에 부착되는 하부 플랜지, 및 상기 적층 면진 고무의 둘레에 복수개 설치되는 감쇠 댐퍼를 포함하고, 상기 감쇠 댐퍼는 수평 방향으로 연장하는 댐퍼 부재와, 상기 댐퍼 부재의 양단에 부착되어 지지하는 지지 부재를 구비한 것을 특징으로 하는 면진 장치가 제공된다.
상기 지지 부재 중 상기 댐퍼 부재의 일단을 지지하는 지지 부재는 상기 상부 플랜지에 부착되어 수직 방향으로 연장하며 상기 하부 플랜지와는 이격되도록 설치되며, 상기 댐퍼 부재의 타단을 지지하는 지지 부재는 상기 하부 플랜지에 부착되어 수직 방향으로 연장하며 상기 상부 플랜지와는 이격되도록 설치된다.
상기 복수의 감쇠 댐퍼는 상기 적층 면진 고무를 중심으로 대칭되게 배치된다.
상기 댐퍼 부재는 단면이 원형인 원기둥의 형상이며, 중앙 부분의 단면이 작게 형성된다.
상기 댐퍼 부재는 강재로 형성된다.
본 발명에 따르면, 지진이 발생하여 수평 방향의 외력이 발생하면 적층 면진 고무의 둘레에서 수평 방향으로 연장하는 댐퍼 부재가 전단 변형하면서 진동 에너지를 소산할 수 있다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 면진 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 면진 장치의 측면도이며, 도 3은 도 2의 A-A선을 따른 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 면진 장치(100)는 적층 면진 고무(120), 적층 면진 고무(120)의 상부에 부착되는 상부 플랜지(140), 적층 면진 고무(120)의 하부에 부착되는 하부 플랜지(160), 및 적층 면진 고무(120)의 둘레에 복수개 설치되는 감쇠 댐퍼(180)를 포함하여 이루어진다.
적층 면진 고무(120)는 고무 시트와 강판이 교대로 적층되어 이루어진다. 상부 플랜지(140)는 적층 면진 고무(120)와 상부 구조물을 연결하는 역할을 하고, 하부 플랜지(160)는 적층 면진 고무(120)가 하부 구조물 또는 지반 상에 배치되도록 하며, 상부 플랜지(140)와 하부 플랜지(160)는 통상적으로 강판으로 구성된다. 적층 면진 고무(120), 상부 플랜지(140), 및 하부 플랜지(160)는 종래의 구성과 동일하므로 여기서는 상세한 설명을 생략한다.
감쇠 댐퍼(180)는 적층 면진 고무(120)의 둘레에 복수개 설치되는데, 도시된 예에서처럼 복수의 감쇠 댐퍼(180)가 적층 면진 고무(120)를 중심으로 대칭되게 배치되는 것이 바람직하다. 복수의 감쇠 댐퍼(180)가 적층 면진 고무(120)를 중심으로 대칭되게 배치됨으로써 어느 일방향으로 수평력이 가해질 때 마주보는 쌍의 감쇠 댐퍼(180)가 수평력에 저항할 수 있게 된다.
감쇠 댐퍼(180)는 수평 방향으로 연장하는 댐퍼 부재(182)와, 댐퍼 부재(182)의 양단에 부착되어 지지하는 지지 부재(184, 186)를 구비한다.
댐퍼 부재(182)는 단면이 원형인 원기둥의 형상으로 형성되며, 중앙 부분의 단면을 작게 하여 응력이 집중되도록 할 수 있다. 댐퍼 부재(182)는 연신율이 통상의 강재에 비해 2배 이상 좋은 고인성 강재를 사용하는 것이 바람직하다.
지지 부재(184, 186)는 댐퍼 부재(182)의 양단을 지지하며, 상부 플랜지(140)와 하부 플랜지(160)의 수평 방향의 전단력을 댐퍼 부재(182)에 전달하는 역할을 한다. 댐퍼 부재(182)의 일단을 지지하는 지지 부재(184)는 상부 플랜지(140)에 부착되어 수직 방향으로 연장하며 하부 플랜지(160)와는 이격되도록 설치되며, 댐퍼 부재(182)의 타단을 지지하는 지지 부재(186)는 하부 플랜지(160)에 부착되어 수직 방향으로 연장하며 상부 플랜지(140)와는 이격되도록 설치된다. 따라서, 일단의 지지 부재(184)는 상부 플랜지(140)의 수평력을 댐퍼 부재(182)에 전달하고, 타단의 지지 부재(186)는 하부 플랜지(160)의 수평력을 댐퍼 부재(182)에 전달할 수 있다. 지지 부재(184, 186)는 단면이 사각형인 사각 기둥의 형상으로 형성되며, 강재로 제작할 수 있다.
이하 상기와 같이 구성된 면진 장치의 작동 방법을 설명한다.
지진이 발생하여 구조물에 수평 방향의 전단력이 인가되면, 상부 플랜지(140)와 하부 플랜지(160)가 반대 방향으로 이동하게 된다. 상부 플랜지(140)가 이동하면 상부 플랜지(140)와 댐퍼 부재(182)의 일단을 연결하는 지지 부재(184)에 의해 상부 플랜지(140)의 수평력이 댐퍼 부재(182)에 전달된다. 마찬가지로, 하부 플랜지(160)가 이동하면 하부 플랜지(160)와 댐퍼 부재(182)의 타단을 연결하는 지지 부재(186)에 의해 하부 플랜지(160)의 수평력이 댐퍼 부재(182)에 전달된다.
상부 플랜지(140)와 하부 플랜지(160)로부터 반대 방향의 수평력을 인가받은 댐퍼 부재(182)는 외력에 저항하면서 변형한다. 즉, 댐퍼 부재(182)는 압축력 또는 인장력을 받아 변형하면서 진동 에너지를 소산할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 지진이 발생하여 수평 방향의 외력이 발생하면 적층 면진 고무(120)의 둘레에서 수평 방향으로 연장하는 댐퍼 부재(182)가 전단 변형하면서 외력에 저항하여 댐핑 기능을 수행할 수 있게 되는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 면진 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 면진 장치의 측면도이다.
도 3은 도 2의 A-A선을 따른 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 면진 장치 120 적층 면진 고무
140 상부 플랜지 160 하부 플랜지
180 감쇠 댐퍼 182 댐퍼 부재
184, 186 지지 부재

Claims (5)

  1. 고무 시트와 강판이 교대로 적층되어 이루어진 적층 면진 고무(120),
    상기 적층 면진 고무(120)의 상부에 부착되는 상부 플랜지(140),
    상기 적층 면진 고무(120)의 하부에 부착되는 하부 플랜지(160), 및
    상기 적층 면진 고무(120)의 둘레에 복수개 설치되는 감쇠 댐퍼(180)를 포함하고,
    상기 감쇠 댐퍼(180)는 수평 방향으로 연장하는 댐퍼 부재(182)와, 상기 댐퍼 부재(182)의 양단에 부착되어 지지하는 지지 부재(184, 186)를 구비한 것을 특징으로 하는 면진 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지 부재(184, 186) 중 상기 댐퍼 부재(182)의 일단을 지지하는 지지 부재(184)는 상기 상부 플랜지(140)에 부착되어 수직 방향으로 연장하며 상기 하부 플랜지(160)와는 이격되도록 설치되며, 상기 댐퍼 부재(182)의 타단을 지지하는 지지 부재(186)는 상기 하부 플랜지(160)에 부착되어 수직 방향으로 연장하며 상기 상부 플랜지(140)와는 이격되도록 설치된 것을 특징으로 하는 면진 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 감쇠 댐퍼(180)는 상기 적층 면진 고무(120)를 중심으로 대칭되 게 배치되는 것을 특징으로 하는 면진 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 댐퍼 부재(182)는 단면이 원형인 원기둥의 형상이며, 중앙 부분의 단면이 작게 형성된 것을 특징으로 하는 면진 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 댐퍼 부재(182)는 강재로 형성된 것을 특징으로 하는 면진 장치.
KR1020090129323A 2009-12-22 2009-12-22 면진 장치 KR20110072412A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090129323A KR20110072412A (ko) 2009-12-22 2009-12-22 면진 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090129323A KR20110072412A (ko) 2009-12-22 2009-12-22 면진 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110072412A true KR20110072412A (ko) 2011-06-29

Family

ID=44403331

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090129323A KR20110072412A (ko) 2009-12-22 2009-12-22 면진 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20110072412A (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101537369B1 (ko) * 2013-08-21 2015-07-16 삼성물산 주식회사 건축물의 진동 완화용 복합형 댐퍼
KR20190079423A (ko) * 2017-12-27 2019-07-05 한국전력공사 내진 보강용 댐퍼
WO2022027974A1 (zh) * 2020-08-04 2022-02-10 上海大学 一种整体自附抗摇摆竖向三维隔震系统
WO2022148178A1 (zh) * 2021-01-05 2022-07-14 常州工学院 一种新型井状建筑用阻尼装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101537369B1 (ko) * 2013-08-21 2015-07-16 삼성물산 주식회사 건축물의 진동 완화용 복합형 댐퍼
KR20190079423A (ko) * 2017-12-27 2019-07-05 한국전력공사 내진 보강용 댐퍼
US10794078B2 (en) 2017-12-27 2020-10-06 Korea Electric Power Corporation Damper for reinforcing earthquake resistance
WO2022027974A1 (zh) * 2020-08-04 2022-02-10 上海大学 一种整体自附抗摇摆竖向三维隔震系统
WO2022148178A1 (zh) * 2021-01-05 2022-07-14 常州工学院 一种新型井状建筑用阻尼装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2480737B1 (en) Method and structure for damping movement in buildings
JP5948457B1 (ja) 免震構造物
KR101127938B1 (ko) 면진 장치
CN101881090A (zh) 变刚度隔震支座
US10100546B2 (en) Support structure
CN201722602U (zh) 变刚度隔震支座
KR101701810B1 (ko) 내진장치
KR20110072412A (ko) 면진 장치
JP2013015014A (ja) 長周期化建築物
JP2018084100A (ja) 免震建物
KR20020079049A (ko) 조합형 지진격리장치
CA2930193C (en) Polygonal seismic isolation systems
JP2011099544A (ja) 免震装置
JP4641584B2 (ja) 原子炉の地震荷重抑圧装置および地震荷重抑圧装置を有する原子炉
JP6809136B2 (ja) 免震構造
KR100402881B1 (ko) 조합형 지진격리장치
CN211548177U (zh) 一种建筑工程用屈曲约束支撑
KR101230056B1 (ko) 면진 가동플로어 구조
CN113417395A (zh) 适用于震后可恢复功能钢结构的隔震楼板系统
JP4971510B2 (ja) 免震装置
JP2017043988A (ja) 制振建物
JP4404319B1 (ja) 支承装置
JP3961748B2 (ja) 振動減衰装置
JP6628988B2 (ja) 免震装置
CN213626138U (zh) 一种隔震橡胶支座

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application