KR20110121782A - Eccentric toggle and amplified damper apparatus and displacement-amplifying damping system using such apparatus - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An eccentric toggle anti-earthquake device and a displacement amplifying anti-earthquake system are provided to enhance opening level to the inner space of a frame structure by reducing the encroaching level of the inner space of the frame structure due to the installation of an anti-earthquake device. CONSTITUTION: A displacement amplifying anti-earthquake system comprises a frame structure(100), and an eccentric toggle anti-earthquake device. The frame structure comprises a horizontal member and a vertical member. The eccentric toggle anti-earthquake device is installed on the upper corner of the frame structure. The eccentric toggle anti-earthquake device comprises a damper(90) and two brace members(11~14). The other end of the damper is rotatably connected to a node formed on the upper corner of the frame structure. The other end of the brace member is rotatably connected to the node on the horizontal and vertical members of the frame structure.

Description

편심 토글형 제진장치 및 이를 이용한 변위 증폭 제진시스템{Eccentric Toggle and Amplified Damper Apparatus and Displacement-Amplifying Damping System using such Apparatus}Eccentric Toggle and Amplified Damper Apparatus and Displacement-Amplifying Damping System using such Apparatus}

본 발명은 구조물에 설치되어 지진응답에 의해 구조물에 발생되는 횡변위를 증폭시켜 구조물에 작용하는 지진력을 흡수함으로써 제진 효율을 증가시키는 제진장치와 제진 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 절곡 가새부재를 구비함으로써 종래보다 더 넓은 개방공간을 확보하면서도 제진성능은 그대로 유지하거나 또는 동일한 개방공간을 가질 때에는 종래보다 더 우수한 제진성능을 발휘할 수 있으며, 절곡 가새부재가 서로 연결되는 절점에 회전마찰 댐퍼 등과 같은 장치의 추가 설치가 용이한 새로운 구성의 편심 토글형 제진장치와, 이를 이용한 변위 증폭 제진시스템에 관한 것이다.
The present invention is installed on the structure by amplifying the lateral displacement generated in the structure by the earthquake response to absorb the seismic force acting on the structure The present invention relates to a vibration suppression apparatus and a vibration suppression system that increase vibration damping efficiency. More particularly, the present invention provides a vibration damping member, and more particularly, a bending brace member ensures a wider open space than the conventional one, while maintaining the vibration damping performance or having the same open space. The present invention relates to an eccentric toggle type vibration suppression device having a new configuration, which is capable of exhibiting vibration suppression performance, and to easily install a device such as a rotational friction damper at a node where the bending brace members are connected to each other, and a displacement amplification vibration suppression system using the same.

일반적으로 다주택, 빌딩, 건물, 아파트 등과 같은 기존 건축구조물은 지진으로부터 건축구조물을 안전하게 보호하기 위한 내진 설계(耐震設計)가 필수적이다. 특히, 지진 발생시에 건축 구조물의 붕괴로 인한 인명 피해 및 재산 피해는 막대하므로, 지진하중에 저항하기 위해 기둥과 슬래브 등을 보강할 필요성이 제기되고 있다.In general, existing building structures such as multi-family houses, buildings, buildings, apartments, etc., it is essential to seismic design to protect the building structures from earthquakes. In particular, when the earthquake occurs, human and property damages due to the collapse of building structures are enormous, and there is a need for reinforcing columns and slabs to resist earthquake loads.

내진보강을 위하여 건축구조물에는 제진장치를 포함하는 제진시스템을 설치하게 되는데, 이러한 제진시스템에 구비되는 제진장치는 댐퍼와 가새부재로 이루어진다. 제진장치에 구비된 댐퍼는 하중-변위 이력곡선의 면적에 비례하여 감쇠성능을 발휘하므로, 제진장치에서 댐퍼는 가장 변위가 크게 발생되는 영역(골조구조의 대각선 방향)에 설치하는 것이 일반적이다. 댐퍼의 변위가 클수록 지진력에 의해 발생하는 에너지의 흡수능력이 커지므로, 댐퍼의 변위를 증폭시키는 것은 매우 중요하며, 댐퍼의 변위를 증폭시키기 위한 변위 증폭형 제진장치 및 이를 구비한 제진시스템이 여러 가지 제안되어 있다. For the seismic reinforcement, the building structure is provided with a vibration suppression system including a vibration suppression device. The vibration suppression device provided in the vibration suppression system includes a damper and a brace member. Since the damper provided in the vibration damping apparatus exhibits damping performance in proportion to the area of the load-displacement hysteresis curve, the damper is generally installed in the region where the displacement is greatest (the diagonal direction of the frame structure). As the displacement of the damper increases, the absorption capacity of energy generated by the seismic force increases, so it is very important to amplify the displacement of the damper, and the displacement amplification vibration suppression device for amplifying the displacement of the damper and the vibration suppression system including the same It is proposed.

도 1 및 도 2에는 각각 종래의 변위 증폭 제진시스템을 도시한 개략도와, 횡하중 작용시의 작동 상태를 도시한 개략도가 도시되어 있는데, 도면에 도시된 것처럼 종래에는, 댐퍼(90)와 2개의 가새부재(81, 82 또는 83, 84)가 서로 각도를 가지고 배치되어 일단의 절점에서 서로 회전가능하게 연결되어 제진장치를 구성하고, 이러한 제진장치가 프레임 구조물에 설치되어 변위 증폭 제진시스템을 이루고 있다. 구체적으로 댐퍼(90)의 일단과 가새부재(81, 82 또는 83, 84)의 일단이 하나의 절점에서 회전가능하게 연결되고, 댐퍼(90)는 프레임 구조물(100)의 상부 모서리를 향하여 대각선 방향으로 배치되어 댐퍼(90)의 타단이 프레임 구조물(100)의 상부 모서리 절점에서 회전가능하게 연결되고, 상기 2개의 가새부재(81, 82 또는 83, 84)의 타단은 각각 프레임 구조물(100)의 수평부재 및 수직부재에 구비된 절점에서 각각 회전가능하게 연결되어 변위 증폭 제진시스템을 형성하고 있다. 도 1에 도시된 종래의 변위 증폭 제진시스템에서, 도 2에 도시된 것처럼 지진력(도 2의 화살표)에 의해 횡변위(δF)가 발생하면, 도면의 우측에 설치된 제진장치의 가새부재(81, 82)가 이루는 각도(θ1)가 커지면서 가새부재(81, 82)의 절점과 댐퍼(90)사이의 거리가 증가한다. 반면, 좌측에 설치된 제진장치의 가새부재(83, 84)가 이루는 각도(θ2)는 감소하면서 가새부재(83, 84)의 절점과 댐퍼(90) 사이의 거리는 감소한다. 이와 같이, 댐퍼(90)는 프레임 구조물(100)의 횡변위에 의한 가새부재(81, 82, 83, 84)의 각도 변화에 의해 댐퍼(90)에 변위가 발생하여 에너지의 소산작용을 한다. 이러한 종래의 변위 증폭 제진시스템에서는, 가새부재 사이의 설치각도(θ1, θ2)가 클수록 댐퍼(90)의 변위가 커지게 되어 에너지 소산효과가 증가된다. 1 and 2 respectively show a schematic diagram showing a conventional displacement amplification vibration suppression system and a schematic diagram showing an operating state at the time of a lateral load action. As shown in the drawing, a damper 90 and two braces are conventionally shown. The members 81, 82, or 83, 84 are disposed at an angle to each other so as to be rotatably connected to each other at one end to form a vibration damping device, which is installed in the frame structure to form a displacement amplification vibration suppression system. Specifically, one end of the damper 90 and one end of the bracing member 81, 82, 83, 84 are rotatably connected at one node, and the damper 90 is diagonally directed toward the upper edge of the frame structure 100. The other end of the damper 90 is rotatably connected at the upper edge node of the frame structure 100, and the other ends of the two brace members 81, 82, 83, 84 are respectively formed of the frame structure 100. Rotationally connected at the nodes provided in the horizontal member and the vertical member, respectively, to form a displacement amplification vibration suppression system. In the conventional displacement amplification vibration suppression system shown in FIG. 1, when the lateral displacement δF is generated by the seismic force (arrow in FIG. 2) as shown in FIG. 2, the brace members 81 and 82 of the vibration suppression apparatus installed on the right side of the drawing are shown. As the angle θ1 is increased, the distance between the nodes of the bracing members 81 and 82 and the damper 90 increases. On the other hand, while the angle θ2 of the bracing members 83 and 84 of the vibration suppression apparatus provided on the left side decreases, the distance between the nodes of the bracing members 83 and 84 and the damper 90 decreases. As described above, the damper 90 generates displacement in the damper 90 due to an angle change of the brace members 81, 82, 83, and 84 due to the lateral displacement of the frame structure 100, thereby dissipating energy. In such a conventional displacement amplification vibration suppression system, as the installation angles θ1 and θ2 between the brace members are larger, the displacement of the damper 90 becomes larger and the energy dissipation effect is increased.

도 3은 도 1에 대응되는 도면으로서, 도면의 좌측에 구비된 제진장치의 가새부재(82, 83) 사이의 각도(θ2)가 도 1의 경우보다 더 작은 구성을 가지는 종래의 변위 증폭 제진시스템의 개략도이다. 도 3에서 점선은 도 1에서의 가새부재 사이의 각도를 가지는 경우를 도시한 것이다. 도 3에서 실선으로 도시된 변위 증폭 제진시스템의 경우, 도 1의 경우보다 가새부재 사이의 설치각도(θ2)가 더 작기 때문에 그 만큼 댐퍼(90)의 변위 증폭량이 작으며 에너지 소산효과도 더 적다. 반면에 가새부재의 설치로 인한 프레임 구조물(100) 내부의 공간 잠식 정도는 도 3의 경우가 도 1의 경우보다 더 작다. 즉, 도 3의 경우가 도 1의 경우보다 프레임 구조물(100) 내부 공간의 개방감이 더 우수한 것이다. FIG. 3 is a view corresponding to FIG. 1, in which the angle θ2 between the brace members 82 and 83 of the vibration suppression apparatus provided on the left side of the drawing is smaller than that of FIG. 1. Schematic diagram of. In FIG. 3, the dotted line illustrates a case where the angle between the brace members in FIG. 1 is used. In the displacement amplification vibration suppression system shown by the solid line in FIG. 3, the displacement amplification amount of the damper 90 is smaller and the energy dissipation effect is smaller because the installation angle θ2 between the brace members is smaller than that in FIG. 1. . On the other hand, the degree of space erosion inside the frame structure 100 due to the installation of the brace member is smaller than that of FIG. That is, in the case of FIG. 3, the openness of the internal space of the frame structure 100 is better than that of FIG. 1.

이와 같이, 가새부재 사이의 설치각도(θ1, θ2)가 커지게 되면 에너지 소산효과는 증가하는 반면에, 프레임 구조물(100)의 내부 공간을 더 많이 잠식하게 되어 시야를 더 많이 가리게 되고, 결국 프레임 구조물(100)의 내부 공간 개방감이 저하되어 그만큼 프레임 구조물(100) 내부 공간의 활용도가 저하되는 단점이 생기는 것이다. 물론 프레임 구조물(100) 내부 공간을 충분히 확보하기 위하여 가새부재 사이의 설치각도(θ1, θ2)를 줄이는 경우에는, 개방감은 향상되지만 반대로 에너지 소산효과가 감소하게 되어 제진성능의 감소를 감수할 수밖에 없다.
As such, when the installation angles θ1 and θ2 between the brace members are increased, the energy dissipation effect increases, while encroaching more on the inner space of the frame structure 100 to obscure the field of view more, resulting in a frame. The sense of openness of the internal space of the structure 100 is lowered, so that the utilization of the internal space of the frame structure 100 is reduced. Of course, when the installation angles θ1 and θ2 between the brace members are reduced to sufficiently secure the internal space of the frame structure 100, the openness is improved, but the energy dissipation effect is reduced, and the vibration damping performance can only be reduced. .

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로는 제진장치의 설치로 인한 프레임 구조물의 내부 공간 잠식 정도를 줄여 프레임 구조물의 내부 공간에 대한 개방감을 향상시키면서도, 댐퍼의 변위증폭 저하에 따른 에너지 소산작용의 저하를 방지할 수 있는 변위 증폭 제진시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention was developed to solve the above problems of the prior art, and in particular, while reducing the degree of internal space erosion of the frame structure due to the installation of the vibration damping device, while improving the openness to the internal space of the frame structure, the displacement of the damper It is an object of the present invention to provide a displacement amplification vibration suppression system capable of preventing a decrease in energy dissipation due to amplification.

또한 본 발명은 회전마찰댐퍼 등의 추가장치를 가새의 절점부에 설치하였을 때 가새와 회전마찰댐퍼 등의 추가 장치간의 간섭을 최소화함으로써 회전마찰댐퍼 등의 조합을 원활이 할 수 있어 단일 제진장치에서 제진성능을 극대화할 수 있는 변위 증폭 제진시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
In addition, the present invention can minimize the interference between the brace and the additional device, such as rotary friction damper when an additional device such as a rotary friction damper is installed in the node of the brace can smoothly combine the rotational friction damper, etc. An object of the present invention is to provide a displacement amplification vibration suppression system capable of maximizing vibration damping performance.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 프레임 구조물 내에 설치되어 제진성능을 발휘하는 제진장치로서, 댐퍼와 2개의 가새부재를 포함하여 구성되며; 상기 댐퍼의 일단과 2개의 가새부재의 일단이 하나의 절점에서 회전가능하게 연결되고, 댐퍼의 타단은 프레임 구조물의 상부 모서리를 향하여 대각선 방향으로 배치되고, 상기 2개의 가새부재의 타단은 각각 프레임 구조물의 수평부재 및 수직부재를 향하여 배치되며; 가새부재 중 하나 이상은 각각 제1가새와 제2가새로 구분할 수 있는데, 제1가새와 제2가새가 연결되는 연결점에서 상기 제1가새와 제2가새는 180도를 초과하는 각도를 가지도록 연결되어 프레임 구조물의 상부 모서리 방향으로 절곡된 형상을 가지는 절곡 가새부재로 구성되어 있어, 댐퍼의 변위에 의해 제진작용을 하게 되는 것을 특징으로 하는 편심 토글형 제진장치가 제공된다. In order to achieve the above object, in the present invention, is installed in the frame structure to exhibit a vibration damping performance, comprising a damper and two brace member; One end of the damper and one end of the two brace members are rotatably connected at one node, the other end of the damper is disposed diagonally toward the upper edge of the frame structure, and the other ends of the two brace members are each frame structure. Disposed toward the horizontal member and the vertical member; One or more of the brace members may be divided into a first brace and a second brace, respectively, wherein the first brace and the second brace are connected to each other to have an angle exceeding 180 degrees at the connection point at which the first brace and the second brace are connected. It is composed of a bending brace member having a shape bent in the upper corner direction of the frame structure, there is provided an eccentric toggle type vibration suppression device characterized in that the damping action by the displacement of the damper.

또한 본 발명에서는 수평부재 및 수직부재로 이루어진 프레임 구조물과, 상기 프레임 구조물의 상부 모서리에 상기한 편심 토글형 제진장치가 설치되는 구성을 가지되; 상기 편심 토글형 제진장치의 상기 댐퍼의 타단이 프레임 구조물의 상부 모서리에 형성된 절점에 회전가능하게 연결되고, 상기 2개의 가새부재의 타단이 각각 프레임 구조물의 수평부재 및 수직부재에 구비된 절점에서 각각 회전가능하게 연결됨으로써, 편심 토글형 제진장치가 프레임 구조물에 설치되어 있어; 프레임 구조물에 작용하는 횡방향 변위에 의해 댐퍼의 변위가 증폭되어 제진작용을 하게 되는 것을 특징으로 하는 변위 증폭 제진시스템이 제공된다. In addition, the present invention has a frame structure consisting of a horizontal member and a vertical member, and the eccentric toggle type vibration damping device is installed on the upper edge of the frame structure; The other end of the damper of the eccentric toggle type vibration suppression device is rotatably connected to a node formed at an upper edge of the frame structure, and the other ends of the two brace members are respectively provided at nodes provided in the horizontal member and the vertical member of the frame structure, respectively. Rotatably connected, an eccentric toggle vibration damping device is installed in the frame structure; Displacement amplification vibration suppression system is provided, characterized in that the displacement of the damper is amplified by the lateral displacement acting on the frame structure to perform the vibration damping action.

이러한 본 발명의 변위 증폭 제진시스템에서 상기 편심 토글형 제진장치는 프레임 구조물의 양측 상부 모서리에 각각 대칭되도록 설치될 수 있다.
In the displacement amplification vibration suppression system of the present invention, the eccentric toggle vibration suppression apparatus may be installed to be symmetrical to each upper edge of the frame structure.

본 발명에 의하면, 변위 증폭 제진시스템에서 가새부재의 설치각도를 작게 하면서도 설치각도가 큰 경우와 동일한 절점을 가지도록 제진장치를 설치할 수 있어, 동일한 제진성능을 발휘하면서도 종래의 기술보다 더 넓은 프레임 구조물의 내부 공간을 확보할 수 있게 된다. 즉, 본 발명에 따른 편심 토글형 제진장치를 프레임 구조물에 설치하여 본 발명의 변위 증폭 제진시스템을 구성할 경우, 동일한 에너지 소산효과를 발휘하면서도 가새부재로 인한 프레임 구조물의 내부 공간 잠식을 줄일 수 있게 되고, 그에 따라 프레임 구조물의 내부 공간에 대한 개방감 저하 및 활용도 저하를 최소화할 수 있게 되어 사용성이 증가되는 효과가 발휘되는 것이다. According to the present invention, in the displacement amplification vibration suppression system, it is possible to install the vibration suppression device so as to have the same node as the case where the installation angle is large while the installation angle of the brace member is small. The internal space of the can be secured. That is, when the displacement amplification vibration suppression system of the present invention is installed by installing the eccentric toggle vibration suppression apparatus according to the present invention, it is possible to reduce the internal space erosion of the frame structure due to the brace member while exhibiting the same energy dissipation effect. Accordingly, it is possible to minimize the deterioration of the sense of openness and utilization of the internal structure of the frame structure is to exhibit the effect of increasing the usability.

또한 종래 기술과 동일한 프레임 구조물의 내부 공간을 확보하는 경우, 본 발명에 의하면, 종래 기술과 비교하여 댐퍼에 유도되는 변위를 크게 증폭시킬 수 있으며(약 1.6 내지 2.0배 증폭), 따라서 제진장치에 의해 흡수ㆍ소산되는 에너지양을 증가시킬 수 있으므로 지진에 의한 구조물의 응답(변위, 하중)이 감소시킬 수 있고, 그에 따라 동일한 제진성능을 발현하기 위해 요구되는 제진장치의 수 및 용량을 줄일 수 있어 고가의 제진장치 설치로 인한 비용을 절감하는 효과를 발휘할 수 있게 된다. In addition, when securing the internal space of the same frame structure as the prior art, according to the present invention, it is possible to greatly amplify the displacement induced by the damper compared to the prior art (about 1.6 to 2.0 times amplification), and thus by the vibration damper Since the amount of absorbed and dissipated energy can be increased, the response (displacement, load) of the structure due to the earthquake can be reduced, thereby reducing the number and capacity of the vibration isolator required to express the same vibration damping performance. It is possible to reduce the cost due to the installation of the vibration suppression device.

특히, 제진장치의 제진성능 향상을 위하여, 회전마찰 댐퍼를 더 설치하여 사용할 경우에도 제진장치의 절곡된 가새부재로 인한 회전마찰 댐퍼의 회전 작동에 대한 간섭 발생을 방지할 수 있게 되어, 회전마찰 댐퍼 등의 제진성능 향상용 부가 장치의 사용이 용이하게 되는 효과가 발휘된다.
In particular, in order to improve the vibration damping performance of the vibration isolator, even when the rotary friction damper is further installed and used, it is possible to prevent the occurrence of interference in the rotation operation of the rotation friction damper due to the bent bracing member of the vibration damper, the rotation friction damper The effect which becomes easy to use the addition apparatus for vibration damping performance improvement etc. is exhibited.

도 1 및 도 2는 각각 종래의 변위 증폭 제진시스템을 도시한 개략도와, 횡하중 작용시의 작동 상태를 도시한 개략도이다.
도 3은 도 1에 대응되는 도면으로서, 도 1의 경우보다 가새부재 사이의 설치각도가 더 작은 구성을 가지는 종래의 변위 증폭 제진시스템의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 편심 토글형 제진장치가 프레임 구조물 내에 좌우 대칭되도록 설치되어 있는 변위 증폭 제진시스템의 개략도이다.
도 5 및 도 6은 각각 도 4에서 좌측의 제진장치 설치 부분만을 도시한 개략도로서, 도 5는 종래의 제진장치에 회전마찰 댐퍼가 구비된 것을 도시한 개략도이고, 도 6은 본 발명의 편심 토글형 제진장치에 회전마찰 댐퍼가 구비된 것을 도시한 개략도이다. 1 and 2 are each a schematic diagram showing a conventional displacement amplification vibration suppression system, and a schematic diagram showing an operating state at the time of lateral load action.
3 is a diagram corresponding to FIG. 1, which is a schematic diagram of a conventional displacement amplification vibration suppression system having a configuration in which the installation angle between brace members is smaller than that in FIG. 1.
4 is a schematic diagram of a displacement amplification vibration suppression system in which an eccentric toggle vibration suppression apparatus is installed to be symmetrically in a frame structure according to an embodiment of the present invention.
5 and 6 are schematic views showing only the vibration isolator installation portion of the left side in Figure 4, Figure 5 is a schematic diagram showing a rotational friction damper is provided in the conventional vibration damper, Figure 6 is an eccentric toggle of the present invention It is a schematic diagram which shows that a rotary friction damper is provided in a type | mold vibration damper.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is described as one embodiment, whereby the technical spirit of the present invention and its core configuration and operation are not limited.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 편심 토글형 제진장치가 프레임 구조물 내에 좌우 대칭되도록 설치되어 있는 변위 증폭 제진시스템의 개략도이다. 도 4에서 종래의 변위 증폭 제진시스템에 구비된 가새부재(81, 82, 83, 84)는 점선으로 도시되어 있다. 4 is a schematic diagram of a displacement amplification vibration suppression system in which an eccentric toggle vibration suppression apparatus is installed to be symmetrically in a frame structure according to an embodiment of the present invention. In FIG. 4, the brace members 81, 82, 83, and 84 provided in the conventional displacement amplification vibration suppression system are shown by dotted lines.

도면에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 변위 증폭 제진시스템에 구비된 편심 토글형 제진장치는, 댐퍼(90)의 일단과 2개의 절곡 가새부재(11, 12 또는 13, 14)의 일단이 하나의 절점에서 회전가능하게 연결되고, 댐퍼(90)의 타단은 프레임 구조물(100)의 상부 모서리를 향하여 대각선 방향으로 배치되고, 상기 2개의 가새부재(11, 12 또는 13, 14)의 타단은 각각 프레임 구조물(100)의 수평부재 및 수직부재를 향하여 배치되는 구조를 가진다. 상기 댐퍼(90)의 타단이 프레임 구조물(100)의 상부 모서리에 형성된 절점에 회전가능하게 연결되고, 상기 2개의 가새부재(11, 12 또는 13, 14)의 타단이 각각 프레임 구조물(100)의 수평부재 및 수직부재에 구비된 절점에서 각각 회전가능하게 연결됨으로써, 상기한 본 발명의 편심 토글형 제진장치가 프레임 구조물(100)에 설치된다. 이러한 편심 토글형 제진장치는 도면에 도시된 것처럼 프레임 구조물(100)의 양쪽 모서리에 각각 설치될 수도 있지만, 필요에 따라서 프레임 구조물(100)의 일측 모서리에만 설치될 수도 있다. As shown in the figure, in the eccentric toggle vibration suppression apparatus provided in the displacement amplification vibration suppression system according to the present invention, one end of the damper 90 and one end of the two bent bracing members 11, 12 or 13, 14 Rotatably connected at the node, the other end of the damper 90 is disposed diagonally toward the upper edge of the frame structure 100, and the other ends of the two brace members 11, 12, 13, 14 are respectively framed. It has a structure disposed toward the horizontal member and the vertical member of the structure 100. The other end of the damper 90 is rotatably connected to a node formed at an upper edge of the frame structure 100, and the other ends of the two brace members 11, 12, 13, 14 are respectively connected to the frame structure 100. By being rotatably connected at each of the nodes provided in the horizontal member and the vertical member, the above-described eccentric toggle vibration suppression apparatus of the present invention is installed in the frame structure 100. The eccentric toggle type vibration damping device may be installed at both corners of the frame structure 100 as shown in the figure, but may be installed only at one corner of the frame structure 100 as necessary.

본 발명에 따른 편심 토글형 제진장치는 도면에 도시된 것처럼 2개의 가새부재(11, 12 또는 13, 14)는 프레임 구조물(100)의 상부 모서리 방향으로 절곡되어 있는 절곡 가새부재로 구성되어 있다. 도 4에서 프레임 구조물(100)의 상부 좌측 모서리에 구비된 편심 토글형 제진장치에 구비된 상부 가새부재(13)와 하부 가새부재(14)를 예시하여 상기 가새부재의 절곡 구성을 살펴보면, 상부 가새부재(13)는 제1가새(101)와 제2가새(102)로 구분할 수 있는데, 제1가새(101)와 제2가새(102)가 연결되는 연결점에서 상기 제1가새(101)와 제2가새(102)는 직선으로 연결되는 것이 아니라 두 가새 사이에 각도(A)를 가진 상태로 연결된다. 즉, 제1가새(101)와 제2가새(102) 사이의 연결점에서 프레임 구조물(100)의 상부 모서리 방향으로 제1가새(101)와 제2가새(102)는 180도를 초과하는 각도(A)를 가지게 된다(프레임 구조물(100)의 상부 모서리와 반대되는 방향으로 제1가새(101)와 제2가새(102)는 180도 미만의 각도(B)를 가진다). 상부 가새부재(13)와 마찬가지로, 하부 가새부재(14) 역시 2개의 가새로 구분할 수 있고, 2개의 가새는 그 연결점에서 프레임 구조물(100)의 상부 모서리 방향으로 180도를 초과하는 각도를 가지고 연결되어, 프레임 구조물(100)의 상부 모서리 방향으로 절곡되어 있는 것이다. 도면에 도시된 실시예에서는 편심 토글형 제진장치가 프레임 구조물(100)의 양쪽 모서리에 각각 설치되어 있는데, 도 4의 우측에 설치된 편심 토글형 제진장치에서도, 상부 가새부재(11)와 하부 가새부재(12) 역시 위와 마찬가지로 각각 2개의 가새로 구분되고, 2개의 가새는 그 연결점에서 프레임 구조물(100)의 상부 모서리 방향으로 180도를 초과하는 각도를 가지고 연결되어, 프레임 구조물(100)의 상부 모서리 방향으로 절곡되어 있다. Eccentric toggle type vibration suppression apparatus according to the present invention, as shown in the drawings, two brace members (11, 12 or 13, 14) is composed of a bending brace member bent in the upper corner direction of the frame structure (100). Looking at the bending configuration of the brace member by exemplifying the upper brace member 13 and the lower brace member 14 provided in the eccentric toggle type vibration suppression apparatus provided in the upper left corner of the frame structure 100 in Figure 4, the upper brace The member 13 may be divided into a first brace 101 and a second brace 102. The first brace 101 and the first brace 101 and the second brace 102 are connected to each other at a connection point. The bibrace 102 is not connected in a straight line but is connected with an angle A between the two braces. That is, at the connection point between the first brace 101 and the second brace 102, the first brace 101 and the second brace 102 are angled in excess of 180 degrees in the direction of the upper edge of the frame structure 100. A) (the first brace 101 and the second brace 102 have an angle B of less than 180 degrees in a direction opposite to the upper edge of the frame structure 100). Like the upper brace member 13, the lower brace member 14 can also be divided into two braces, the two braces having an angle of greater than 180 degrees in the direction of the upper edge of the frame structure 100 at their connection points. To be bent toward the upper edge of the frame structure 100. In the embodiment shown in the figure, an eccentric toggle vibration suppression apparatus is installed at both corners of the frame structure 100, respectively, even in the eccentric toggle vibration suppression apparatus installed on the right side of FIG. 4, the upper brace member 11 and the lower brace member. 12 is also divided into two braces as above, and the two braces are connected at an angle of more than 180 degrees in the direction of the upper edge of the frame structure 100, the upper edge of the frame structure 100 It is bent in the direction.

이와 같이 본 발명에서는 절곡 가새부재(11, 12 또는 13, 14)가, 직선 부재로 이루어진 것이 아니라, 각각 프레임 구조물(100)의 상부 모서리 방향으로 절곡되어 있으므로, 절곡 가새부재(11, 12 또는 13, 14)는 프레임 구조물(100)의 수직부재 및 수평부재 방향에 더욱 가깝게 되며, 그만큼 프레임 구조물(100) 내부의 개방 공간이 종래의 경우보다 더 커지게 된다. As described above, in the present invention, the bending brace members 11, 12, or 13, 14 are not formed of straight members, but are bent in the direction of the upper edge of the frame structure 100, respectively, and therefore the bending brace members 11, 12, or 13 , 14 is closer to the vertical member and horizontal member direction of the frame structure 100, the open space inside the frame structure 100 is larger than the conventional case.

이와 같은 변위 증폭 제진시스템에서는 댐퍼(90)에서의 변위 증폭 정도에 비례하여 제진성능 및 제진 효율성이 결정되기 때문에, 변위 증폭 제진시스템에 의한 에너지 소산효과는 결국 가새부재(11, 12 또는 13, 14)와 연결되는 댐퍼(90)의 일측 단부 절점의 위치와 관계가 있다. 만일 2개의 제진장치를 비교할 때, 제진장치의 각 절점의 위치가 서로 동일한 경우 즉, 프레임 구조물(100)의 상부 모서리 절점과, 댐퍼(90)가 2개의 가새부재(11, 12 또는 13, 14)의 단부와 연결되는 절점의 위치가 동일하다면 2개의 제진장치는 변위 증폭량이 같게 되어 동일한 에너지 소산효과를 발휘하게 된다. In such a displacement amplification vibration suppression system, since the vibration damping performance and the vibration damping efficiency are determined in proportion to the degree of displacement amplification in the damper 90, the energy dissipation effect by the displacement amplification vibration suppression system eventually becomes the brace member 11, 12 or 13, 14. ) And the position of one end node of the damper 90 is connected. If the two vibration damping devices are compared, the positions of the respective nodes of the vibration damping device are the same, that is, the upper edge node of the frame structure 100 and the damper 90 have two brace members 11, 12, 13, 14. If the positions of the nodes connected to the ends of the same) are the same, the two vibration damping devices have the same displacement amplification amount, thereby exhibiting the same energy dissipation effect.

도 4에는 종래의 변위 증폭 제진시스템과 본 발명의 변위 증폭 제진시스템을 동시에 도시하고 있는데, 본 발명의 편심 토글형 제진장치에서 댐퍼(90)와 절곡 가새부재(11, 12 또는 13, 14)의 각 단부에 존재하는 절점의 위치가, 종래의 제진장치와 동일한 경우를 도 4에서 도시하고 있다. 도 4에 도시된 상태에서, 본 발명의 편심 토글형 제진장치는 절점의 위치가 종래의 제진장치와 동일하므로 변위 증폭량도 같게 되어, 에너지 소산효과 역시 종래의 제진장치와 동일한 정도로 발휘된다. 그러나 본 발명에 따른 편심 토글형 제진장치의 경우, 프레임 구조물(100)의 내부 공간은 종래의 제진장치를 설치하였을 때 보다 더 커지게 된다. 4 shows a conventional displacement amplification vibration suppression system and a displacement amplification vibration suppression system according to the present invention. In the eccentric toggle type vibration suppression apparatus of the present invention, the damper 90 and the bending bracing member 11, 12 or 13, 14 are shown. 4 shows a case where the positions of the nodes present at each end are the same as in the conventional vibration suppression apparatus. In the state shown in Fig. 4, the eccentric toggle type vibration suppression apparatus of the present invention has the same position as that of the conventional vibration suppression apparatus, so that the displacement amplification amount is the same, and the energy dissipation effect is also exhibited to the same extent as the conventional vibration suppression apparatus. However, in the case of the eccentric toggle type vibration suppression apparatus according to the present invention, the internal space of the frame structure 100 becomes larger than when the conventional vibration suppression apparatus is installed.

다시 말하면, 본 발명에 따른 편심 토글형 제진장치를 프레임 구조물(100)에 설치하여 본 발명의 변위 증폭 제진시스템을 구성할 경우, 동일한 에너지 소산효과를 발휘하면서도 가새부재로 인한 프레임 구조물(100)의 내부 공간 잠식을 줄일 수 있게 되고, 그에 따라 프레임 구조물(100)의 내부 공간에 대한 개방감 저하 및 활용도 저하를 최소화할 수 있게 되는 것이다. In other words, when the displacement amplification vibration suppression system of the present invention is installed by installing the eccentric toggle vibration suppression apparatus according to the present invention in the frame structure 100, the frame structure 100 due to the brace member may exhibit the same energy dissipation effect. It is possible to reduce the internal space erosion, thereby minimizing the sense of openness and reduced utilization of the internal structure of the frame structure 100.

도 5 및 도 6은 각각 도 4에서 좌측의 제진장치 설치 부분만을 도시한 것으로서, 도 5는 제진장치의 제진성능 향상을 위하여, 직선형 가새부재를 구비한 종래의 제진장치에서 댐퍼(90)가 2개의 가새부재(11, 12 또는 13, 14)의 단부와 연결되는 절점에 회전마찰 댐퍼(20)를 더 구비한 것이 도시되어 있고, 도 6에는 본 발명의 편심 토글형 제진장치에 회전마찰 댐퍼(20)를 더 구비한 것이 도시되어 있다. 회전 동작이 이루어질 때 부재간의 마찰에 의해 진동소산 작용을 하게 되는 다양한 구조의 회전마찰 댐퍼가 국내 공개특허 제10-2004-12813호 등을 통해서 이미 공지되어 있으며, 도 5 및 도 6에 도시된 것처럼 필요에 따라서는 제진성능 향상을 목적으로 제진장치에 공지된 회전마찰 댐퍼(20) 등을 더 구비하는 경우가 있는데, 가새부재가 직선 부재로 이루어진 종래 기술의 경우(도 5)에는 가재부재가 회전마찰 댐퍼(20)의 회전 작동에 간섭을 일으켜서 회전마찰 댐퍼(20) 등의 부가에 따른 제진성능 향상 효과가 충분히 발휘되지 않게 된다. 5 and 6 respectively show only the vibration isolator installation portion of the left side in Figure 4, Figure 5 is a damper 90 in the conventional vibration suppression device having a straight bracing member in order to improve the vibration damping performance of the damping device It is shown that the rotation friction damper 20 is further provided at the node connected to the ends of the two bracing members (11, 12 or 13, 14), Figure 6 in the eccentric toggle vibration damping device of the present invention 20 is further provided. Rotational friction dampers having various structures that cause vibration dissipation by friction between members when rotational operations are made are already known through Korean Patent Application Publication No. 10-2004-12813, and the like, as shown in FIGS. 5 and 6. If necessary, there may be further provided a rotary friction damper 20 or the like known in the vibration isolator for the purpose of improving the vibration damping performance. In the case of the prior art in which the brace member is a straight member (FIG. 5), the crawfish member is rotated. By interfering with the rotation operation of the friction damper 20, the effect of improving the vibration damping performance due to the addition of the rotational friction damper 20 is not sufficiently exhibited.

그러나 위와 같이 절곡된 가새부재를 구비한 본 발명에 따른 편심 토글형 제진장치의 경우, 도 6에 도시된 것처럼, 절곡된 가새부재에 의해 프레임 구조물(100)의 내부 공간을 더 크게 확보할 수 있고, 그에 따라 가새부재로 인하여 회전마찰 댐퍼(20)의 회전 작동에 대한 간섭이 발생하는 것이 방지된다.
However, in the case of the eccentric toggle type vibration suppression apparatus according to the present invention having the brace member bent as described above, as shown in FIG. 6, the internal space of the frame structure 100 can be secured by the bent brace member. Therefore, interference with the rotational operation of the rotary friction damper 20 is prevented due to the brace member.

100 : 프레임 구조물, 11, 12, 13, 14 : 절곡 가새부재, 90 : 댐퍼100: frame structure, 11, 12, 13, 14: bending brace member, 90: damper

Claims (4)

프레임 구조물(100) 내에 설치되어 제진성능을 발휘하는 제진장치로서,
댐퍼(90)와 2개의 가새부재(11, 12 또는 13, 14)를 포함하여 구성되며;
상기 댐퍼(90)의 일단과 2개의 가새부재(11, 12 또는 13, 14)의 일단이 하나의 절점에서 회전가능하게 연결되고, 댐퍼(90)의 타단은 프레임 구조물(100)의 상부 모서리를 향하여 대각선 방향으로 배치되고, 상기 2개의 가새부재(11, 12 또는 13, 14)의 타단은 각각 프레임 구조물(100)의 수평부재 및 수직부재를 향하여 배치되며;
가새부재 중 하나 이상은 각각 제1가새(101)와 제2가새(102)로 구분할 수 있는데, 제1가새(101)와 제2가새(102)가 연결되는 연결점에서 상기 제1가새(101)와 제2가새(102)는 180도를 초과하는 각도(A)를 가지도록 연결되어 프레임 구조물(100)의 상부 모서리 방향으로 절곡된 형상을 가지는 절곡 가새부재로 구성되어 있어;
댐퍼(90)의 변위에 의해 제진작용을 하게 되는 것을 특징으로 하는 편심 토글형 제진장치.
As a vibration damper installed in the frame structure 100 to exhibit a vibration damping performance,
A damper 90 and two brace members 11, 12 or 13, 14;
One end of the damper 90 and one end of the two bracing members 11, 12 or 13, 14 are rotatably connected at one node, and the other end of the damper 90 is connected to an upper edge of the frame structure 100. The two ends of the two bracing members 11, 12 or 13, 14 are disposed toward the horizontal member and the vertical member of the frame structure 100, respectively;
One or more of the brace members may be divided into a first brace 101 and a second brace 102, respectively, the first brace 101 at the connection point that the first brace 101 and the second brace 102 are connected. And the second brace 102 are configured to be bent bracing member having a shape bent in the direction of the upper edge of the frame structure 100 is connected to have an angle (A) exceeding 180 degrees;
Eccentric toggle type vibration isolator characterized in that the vibration damping action by the displacement of the damper (90).
수평부재 및 수직부재로 이루어진 프레임 구조물(100)과, 상기 프레임 구조물(100)의 상부 모서리에 설치되는 편심 토글형 제진장치로 구성되며;
상기 편심 토글형 제진장치는, 댐퍼(90)와 2개의 가새부재(11, 12 또는 13, 14)를 포함하여 구성되는데;
상기 댐퍼(90)의 일단과 2개의 가새부재(11, 12 또는 13, 14)의 일단이 하나의 절점에서 회전가능하게 연결되고, 댐퍼(90)의 타단은 프레임 구조물(100)의 상부 모서리를 향하여 대각선 방향으로 배치되고, 상기 2개의 가새부재(11, 12 또는 13, 14)의 타단은 각각 프레임 구조물(100)의 수평부재 및 수직부재를 향하여 배치되며;
상기 댐퍼(90)의 타단이 프레임 구조물(100)의 상부 모서리에 형성된 절점에 회전가능하게 연결되고, 상기 2개의 가새부재(11, 12 또는 13, 14)의 타단이 각각 프레임 구조물(100)의 수평부재 및 수직부재에 구비된 절점에서 각각 회전가능하게 연결됨으로써, 편심 토글형 제진장치가 프레임 구조물(100)에 설치되며;
가새부재 중 하나 이상은 각각 제1가새(101)와 제2가새(102)로 구분할 수 있는데, 제1가새(101)와 제2가새(102)가 연결되는 연결점에서 상기 제1가새(101)와 제2가새(102)는 180도를 초과하는 각도(A)를 가지도록 연결되어 프레임 구조물(100)의 상부 모서리 방향으로 절곡된 형상을 가지는 절곡 가새부재로 구성되어 있어;
프레임 구조물(100)에 작용하는 횡방향 변위에 의해 댐퍼(90)의 변위가 증폭되어 제진작용을 하게 되는 것을 특징으로 하는 변위 증폭 제진시스템.
A frame structure (100) consisting of a horizontal member and a vertical member, and an eccentric toggle type vibration suppression device installed at an upper edge of the frame structure (100);
The eccentric toggle vibration damping device comprises a damper 90 and two brace members 11, 12 or 13, 14;
One end of the damper 90 and one end of the two bracing members 11, 12 or 13, 14 are rotatably connected at one node, and the other end of the damper 90 is connected to an upper edge of the frame structure 100. The two ends of the two bracing members 11, 12 or 13, 14 are disposed toward the horizontal member and the vertical member of the frame structure 100, respectively;
The other end of the damper 90 is rotatably connected to a node formed at an upper edge of the frame structure 100, and the other ends of the two brace members 11, 12, 13, 14 are respectively connected to the frame structure 100. By being rotatably connected at the nodes provided in the horizontal member and the vertical member, the eccentric toggle type vibration suppression apparatus is installed in the frame structure 100;
One or more of the brace members may be divided into a first brace 101 and a second brace 102, respectively, the first brace 101 at the connection point that the first brace 101 and the second brace 102 are connected. And the second brace 102 are configured to be bent bracing member having a shape bent in the direction of the upper edge of the frame structure 100 is connected to have an angle (A) exceeding 180 degrees;
Displacement amplification vibration suppression system characterized in that the displacement of the damper (90) is amplified by the transverse displacement acting on the frame structure (100).
제2항에 있어서,
상기 댐퍼(90)의 일단과 2개의 가새부재(11, 12 또는 13, 14)의 일단이 연결되는 절점에는 회전마찰 댐퍼가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 변위증폭 제진시스템.
The method of claim 2,
Displacement amplification vibration suppression system characterized in that the rotation friction damper is further provided at the node where one end of the damper (90) and one end of the two brace members (11, 12 or 13, 14) is connected.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 편심 토글형 제진장치는 프레임 구조물(100)의 양측 상부 모서리에 각각 대칭되도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 변위 증폭 제진시스템. The method according to claim 2 or 3,
The eccentric toggle vibration suppression device is characterized in that the displacement amplification vibration suppression system is installed so as to be symmetrical to each of the upper edge of the frame structure (100).
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