KR20130009432A - 교량용 슬라이딩 탄성받침 및 이를 이용한 슬라이딩 받침방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교량용 슬라이딩 탄성받침 및 이를 이용한 슬라이딩 받침방법에 관한 것으로, 장대교량의 양단부 영역과 같이 하부구조물에 대하여 상부구조물의 상대변위가 큰 지점에서 교량의 장방향으로는 탄성체가 전단변형되지 않고 슬라이딩되도록 유도함으로써 탄성체의 과도한 전단변형에 의한 파손 및 구조물의 상하변위를 억제하고, 구조물의 비대화 및 경제적 손실을 방지할 수 있는 것이다.
이러한 본 발명은, 상부 구조물에 결합되는 상부 플레이트와, 하부 구조물에 결합되는 하부 플레이트와, 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이에 설치된 탄성체와, 상부 플레이트와 탄성체 사이에서 상호간의 마찰저항을 줄여주어 상호간에 슬라이딩되도록 유도하는 슬라이딩부재와, 하부 플레이트에서 탄성체의 전측과 후측 인근에 각각 설치되어 탄성체가 교량의 장방향으로 전단변형을 일으킬 때 도중에서 차단함으로써 슬라이딩부재에 의한 슬라이딩을 유도하는 한 쌍의 탄성체 전단변위 억제부재를 구비하여 구성된다.

Description

교량용 슬라이딩 탄성받침 및 이를 이용한 슬라이딩 받침방법{SLIDING ELASTIC SUPPORTING APPARATUS FOR BRIDGE AND USING THE SAME SLIDING SUPPORTING METHOD}

본 발명은 교량용 탄성받침에 관한 것으로, 특히 장대교량의 양단부 영역과 같이 하부구조물에 대하여 상부구조물의 장방향 상대변위가 큰 지점에서 교량의 장방향으로는 탄성체가 전단변형되지 않고 슬라이딩되도록 유도함으로써 상부구조물의 이동량을 원활하게 수용하는 한편, 탄성체의 과도한 전단변형에 의한 구조물의 상하변위를 억제하여 구조물의 비대화 및 경제적 손실을 방지할 수 있는 교량용 슬라이딩 탄성받침 및 이를 이용한 슬라이딩 받침방법에 관한 것이다.

일반적으로, 교량의 상부구조물을 이루는 교량상판(girder)과 하부구조물을 이루는 교각의 사이에는, 상부구조물에 작용하는 수직하중을 수용하고 계절의 온도변화나 바람, 지진 등의 충격 등에 의한 상대변위 및 수평방향의 전단변위를 수용하여 교량의 내구수명을 연장하기 위한 탄성받침이 설치된다.

이 탄성받침은 교량의 상부구조물에 가해지는 각종 하중들, 즉 교량 자체의 하중과 차량의 충격하중 및 소음을 흡수하여 교량의 내구성을 향상시키는데 중요한 역할을 수행하는 것이다.

이러한 탄성받침의 통상적 구조가 도 1에 도시되어 있다.

도 1을 참조하면 종래기술에 의한 교량용 탄성받침(1)은 상부 구조물(5)에 앵커로 고정되는 상부플레이트(2)와 교각(6)에 앵커로 고정되는 하부플레이트(3) 그리고 상,하부판(2,3) 사이에 설치되고 내부에 보강판이 등간격으로 배치되는 탄성체(4)로 구성된다. 따라서, 수직하중이 가해졌을 때에는 탄성체(4)가 팽출하면서 완충력 및 저항력을 발휘하고, 수평하중이 발생할 때 탄성체(4)가 그 두께의 약 150% 정도까지 전단병형됨으로써 수평하중에 저항하도록 되어 있는 것이다.

그리고, 상기 탄성받침(1)에는 특정 방향으로의 수평변위는 허용하되 기타 다른 방향으로의 수평변위는 제한하기 위한 상,하부 쐐기들(7,8)이 설치된다. 이때 도 1에 도시된 교량지지용 탄성받침(1)은 일방향 탄성받침으로 상기 상,하부 쐐기들(7,8)이 설치되지 않은 쪽의 방향으로만 이동할 수 있고, 상,하부 쐐기들(7,8)이 설치된 방향으로는 쐐기들(7,8)이 서로 걸리기 때문에 이동이 제한된다. 비록 도면으로 나타내지는 않았으나, 탄성받침(1)에서 사방으로 쐐기들이 설치될 수도 있는데, 이 경우는 고정식 탄성받침으로서 모든 방향으로의 수평변위가 제한된다.

그러나 이와 같이 일방향 탄성받침 혹은 고정식 탄성받침에서 수평방향으로의 변위가 제한되는 기능은 평상시의 경우에만 발휘되며, 지진과 같이 교량 자체의 안전성을 위협하는 큰 외력이 발생한 경우에는 상기 쐐기(7,8)들이 파손되면서 탈락함으로써 탄성받침(1)이 보다 큰 전단변형을 수용하게 된다.

이러한 탄성받침(1)은 전술된 바와 같이, 교대 또는 교각(6)과 상부구조물(5)의 상대변위를 허용하도록 형성되어야 하므로, 탄성재질에 의해 탄성 변형 및 탄성 회복이 가능한 구조로 설치되는 것이 일반적이다.

한편, 온도변화에 의해 상부구조물(5)의 신장 또는 수축이 발생함에 따라, 교대 또는 교각(6)과 상부구조물(5) 사이에는 상대변위가 발생하는데, 이러한 상대변위는 교량의 전 구간에 걸쳐 균일하게 발생하는 것이 아니다.

예컨대, 여름철 고온으로 인하여 상부구조물(5)이 신장(열팽창)하는 경우, 다수의 교각(6) 중 중앙 부근에 위치한 교각(6)것과 상부구조물(5) 사이에는 상대변위의 발생이 거의 없지만, 교량의 양단인 교대와 상부구조물(5) 사이에는 대단히 큰 상대변위가 발생한다.

이는 상부구조물(5)이 중앙부를 기준으로 양단을 향하여 신장 변형을 일으키기 때문이며, 겨울철 저온으로 인한 수축이 발생하는 경우에도 동일한 문제가 발생한다.

그런데, 종래에는 이와 같이 교량의 구간마다 교대, 교각(6)과 상부구조물(5) 사이의 상대변위가 상이하다는 점을 고려하지 않은 채, 일률적으로 동일한 구조의 탄성받침(1)을 적용했었다. 따라서 온도변화에 의한 상부구조물의 신축, 지진하중이나 풍하중에 의해 발생하는 상대변위를 효율적으로 제어하지 못하였다.

즉, 교대 및 교각(6) 위에 일률적으로 동일한 구조에 의한 탄성받침(1)을 게재하여 상부구조물(5)을 설치하는 방식을 사용하여 왔으므로, 교량의 양단부의 경우 교대 또는 교각(6)과 상부구조물(5) 사이의 상대변위가 크게 발생함에 따라 탄성받침(1)의 파손이 빈번하게 발생되었다.

특히, 탄성체(4)의 과도한 전단변형으로 인해 상부구조물(5)이 상하로 변위되면서 상부구조의 심각한 변형이 발생되는 바, 이를 대비하기 위해 탄성받침(1)과 구조물을 비대하게 설계하여, 이로 인한 경제적 손실이 불가피하였다.

종래에는 상기의 과도한 탄성받침의 전단변형 문제를 해결하기 위해 탄성체 상면에 미끄럼면을 만들어 적용하는 경우도 있으나, 수직하중이 커지거나, 마찰계수가 증가할 경우, 미끄럼면에서 미끄러지지 않고 탄성체가 과도한 전단변형을 일으켜 받침이 파손되고 구조물에 심각한 영향을 끼치는 경우도 있다.

따라서, 상부 구조물의 신축, 지진하중, 풍하중 등에 의해 발생하는 교대 또는 교각(6)과 상부구조물(5) 사이의 상대변위에 대하여 효율적으로 대응할 수 있는 기술의 개발이 절실하였다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 장대교량의 양단부 영역과 같이 하부구조물에 대하여 상부구조물의 장방향 상대변위가 큰 지점에서 교량의 장방향으로는 탄성체가 전단변형되지 않고 슬라이딩되도록 유도함으로써 상부구조물의 이동량을 원활하게 수용하는 한편, 탄성체의 과도한 전단변형에 의한 받침의 파손 및 상하변위를 방지할 수 있는 교량용 슬라이딩 탄성받침 및 이를 이용한 슬라이딩 받침방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 교량용 슬라이딩 탄성받침은, 교량에서 교대 또는 교각 등의 하부구조물과 이에 대해 교량의 장방향과 단방향으로 상대변위를 일으키는 상판 등의 상부구조물 사이에 설치되는 탄성받침에 있어서, 상기 상부 구조물에 결합되는 상부 플레이트와; 상기 하부 구조물에 결합되는 하부 플레이트와; 상기 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이에 설치된 탄성체와; 상기 상부 플레이트와 탄성체 사이에 설치되고 상기 상부 플레이트와 탄성체간에 슬라이딩되도록 유도하는 슬라이딩부재를 포함하여 구성되고, 상기 하부 플레이트에서 상기 탄성체의 전측과 후측 인근에 각각 설치되어 탄성체가 교량의 장방향으로 전단변형을 일으킬 때 도중에서 차단함으로써 상기 슬라이딩부재에 의한 슬라이딩을 유도하는 한 쌍의 탄성체 전단변위 억제부재를 더 구비하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

여기서, 상기 상부 플레이트의 좌측부와 우측부에 각각 설치되고, 상기 탄성체의 상단부 좌측과 우측 인근까지 하방향으로 연장된 상하폭을 갖고 장방향을 따라 형성되어, 상기 상부구조물이 단방향으로 상대변위될 때 상기 탄성체에 걸리면서 상기 탄성체의 전단변형을 유도하는 한 쌍의 가이드부재가 더 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 슬라이딩부재는, 상기 상부 플레이트의 하면에 결합된 스테인리스 스틸판과, 상기 탄성체의 상면에 결합된 테프론판인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 탄성체는, 고무와 철판이 적층되거나, 고감쇠 고무와 철판이 적층되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 탄성체의 중심에는 납이나 주석을 재질로 하는 코어가 더 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 하부 플레이트에는 상기 탄성체의 좌측과 우측 인근에 각각 설치되어 탄성체의 단방향 전단변형을 억제하는 다른 한 쌍의 탄성체 전단변위 억제부재가 더 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 탄성체 전단변위 억제부재는 상기 하부 플레이트에 수평하게 밀착되어 결합되는 사각의 수평체와, 상기 수평체 상면에 결합되되 상기 수평체의 상면 중 상기 탄성체와 가까운 지점에서 수직한 벽체 형태로 세워지는 수직체의 결합으로 이루어져 "L"자 형태를 갖도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 탄성체 전단변위 억제부재는 상기 하부 플레이트에 수평하게 밀착되어 결합되는 사각의 수평체와, 상기 수평체 상면에 결합되되 상기 수평체의 상면 중 상기 탄성체와 먼 지점에서 수직한 벽체 형태로 세워지는 수직체와, 상기 수직체에서 상기 탄성체와 가까운 내측벽의 상단부에 수평하게 결합되는 사각의 보조 수평체의 결합으로 이루어져 "ㄷ"자 형태를 갖도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 상부 플레이트와 하부 플레이트의 서로 마주보는 면으로부터 일부가 교차되도록 설치되고, 상기 가이드부재와 나란하게 장방향을 따라 설치되어, 평상시에는 상기 상부구조물의 단방향 상대변위에 의한 상기 상부 플레이트의 단방향 수평이동을 제한하고, 지진과 같은 충격 발생시에는 그 충격으로 파단되면서 충격을 흡수하도록 한 상부 쐐기 및 하부 쐐기가 더 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.

한편, 본 발명의 교량용 슬라이딩 탄성받침은, 교량에서 교대 또는 교각 등의 하부구조물과 이에 대해 교량의 장방향과 단방향으로 상대변위를 일으키는 상판 등의 상부구조물 사이에 설치되는 탄성받침에 있어서, 상기 상부 구조물에 결합되는 상부 플레이트와; 상기 하부 구조물에 결합되는 하부 플레이트와; 상기 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이에 설치된 탄성체와; 상기 상부 플레이트와 탄성체 사이에 설치되고 상기 상부 플레이트와 탄성체간에 슬라이딩되도록 유도하는 슬라이딩부재와; 상기 탄성체의 좌측과 우측 인근에 설치되되 상단부와 하단부가 상부 엔드 플레이트와 하부 엔드 플레이트에 결합되어 상기 탄성체의 상부와 하부간 상대변위를 억제해줌으로써, 상기 탄성체의 장방향 전단변형을 억제하는 한 쌍의 탄성체 전단변위 억제부재를 포함하여 구성되는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 할 수 있다.

여기서, 상기 탄성체의 전축과 후측 인근에 설치되되 상단부와 하단부가 상부 엔드 플레이트와 하부 엔드 플레이트에 결합되어 상기 탄성체의 상부와 하부간 상대변위를 억제해줌으로써, 상기 탄성체의 단방향 전단변형을 억제하는 다른 한 쌍의 탄성체 전단변위 억제부재가 더 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 탄성체 전단변위 억제부재는 해당하는 탄성체의 측면에 상단부와 하단부가 밀착되고 나머지 부위는 외측으로 볼록한 아치형으로 형성된 아치형 패널인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 탄성체 전단변위 억제부재는 해당하는 탄성체의 측면에 대각방향으로 교차하는 한 쌍의 턴버클인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 탄성체 전단변위 억제부재는 해당하는 탄성체의 측면에 대하여 전체적으로 일정한 간격을 유지하도록 설치되되, 그 상단부와 하단부는 볼트에 의해 상기 간격을 유지한 상태로 수직방향의 변위를 수용하기 위해 수직방향으로 볼트 홀이 장방향으로 길게 형성되며, 상기 탄성체의 상부 엔드 플레이트와 하부 엔드 플레이트에 결합되도록 한 이격형 패널인 것을 특징으로 할 수 있다.

한편, 본 발명의 받침방법은, 교량에서 교대 또는 교각 등의 하부구조물과 이에 대해 상대변위를 일으키는 상판 등의 상부구조물 사이를 지지하기 위한 받침방법으로서, 교량의 중간영역에 비하여 상기 상대변위가 장방향으로 크게 발생하는 양단부 영역에는 장방향으로 슬라이딩을 허용하는 상기 교량용 탄성받침을 설치하고, 상기 상대변위가 상대적으로 작게 발생하는 상기 중간영역에는 슬라이딩 없이 탄성체의 전단변형만을 일으키는 논슬라이딩 탄성받침을 설치하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 의한 교량용 슬라이딩 탄성받침 및 이를 이용한 슬라이딩 받침방법은 슬라이딩부재와 가이드부재 및 탄성체 전단변위 억제부재의 조합에 의해 상부구조물의 장방향 상대변위에 대하여는 탄성체의 전단변형 없이 슬라이딩만을 허용하여, 장대교량의 양단부 영역과 같이 하부구조물에 대하여 상부구조물의 장방향 상대변위가 큰 지점에서도 상부구조물의 과도한 이동량을 원활하게 수용하는 한편, 수직하중이 큰 경우나 마찰계수가 큰 받침의 경우에도 탄성받침의 전단변형 없이 슬라이딩을 유도하여 탄성체의 과도한 전단변형에 의한 받침의 파손이나 구조물의 상하변위를 억제하여 구조물의 비대화 및 경제적 손실을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 교량의 장방향에 비해 상대변위가 작은 단방향으로는 탄성체에 전단변형을 일으키도록 하여 단방향 상대변위에 대해서도 효과적인 대응이 가능하다.

또한, 본 발명은 비교적 작은 제품으로도 장대교량의 양단부 영역과 같이 하부구조물에 대하여 상부구조물의 장방향 상대변위를 충분히 수용할 수 있다.

또한, 본 발명은 상부 쐐기 및 하부 쐐기를 추가적으로 구비함으로써, 평상시에는 상기 상부구조물의 단방향 상대변위에 의한 상기 상부 플레이트의 단방향 수평이동을 제한하고, 지진과 같은 충격 발생시에는 그 충격으로 파단되면서 충격을 효과적으로 흡수할 수 있다.

도 1은 종래기술을 설명하기 위한 참조단면도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 사용상태도.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 분해사시도.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 부분 사시도.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 장방향 종단면도.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 단방향 종단면도.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 동작도.
도 8은 본 발명의 변형된 제2실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 장방향 종단면도.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 장방향 종단면도.
도 10 및 11은 본 발명의 변형된 제3실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 장방향 종단면도.
도 12는 본 발명의 변형된 제4실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 장방향 종단면도.
도 13은 본 발명의 변형된 제4실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 장방향 종단면도.
도 14는 본 발명의 제5실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 부분 사시도.
도 15는 본 발명의 제6실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 부분 사시도.
도 16은 본 발명의 제7실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 부분 사시도.
도 17은 본 발명의 제8실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 부분 사시도.
도 18은 본 발명의 제9실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 부분 사시도.
도 19는 본 발명의 제10실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 부분 사시도.
도 20은 본 발명의 제11실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 부분 사시도.
도 21은 본 발명의 제12실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 장방향 종단면도.
도 22는 본 발명의 제13실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 장방향 종단면도.
도 23은 본 발명의 제14실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 장방향 종단면도.
도 24는 본 발명의 제15실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 장방향 종단면도.

이하, 상기와 같은 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

[제1실시예]

도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 사용상태도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침(100)은 교량에서 교대 또는 교각 등의 하부구조물에 대한 상판 등의 상부 구조물의 상대변위가 큰 양단부 영역(A1,A2)에 주로 적용되며, 교량의 장방향으로 상대변위가 발생되는 경우에 기본적으로 슬라이딩되도록 구성되지만 탄성체가 전단변형을 일으키려는 경향을 갖더라도 상기 탄성체의 전단변형을 억제함으로써 슬라이딩을 유도할 수 있도록 구성된다. 본 발명은 이같은 구성으로써, 장대교량과 같이 양단부 영역(A1,A2)의 상대변위가 커서 그 이동량을 원활하게 수용하지 못하던 한계를 극복할 수 있게 된다(종래에 탄성체의 전단변형에 의존하던 방식으로는 상대변위가 큰 영역에서 상부구조물의 이동량을 수용하기 위해 탄성받침의 높이와 단면을 크게 증가시키곤 했는데, 이는 효율성과 경제성 측면에서 바람직하지 못했다. 또한 종래의 미끄럼탄성받침의 경우, 수직하중이 증가하거나 마찰계수가 증가할 경우 미끄럼이 발생하지 않고 탄성체가 과도하게 전단변형 하여 교량받침의 파손 및 구조물의 안정성에 심각한 영향을 끼쳤다.).

한편, 교량에서 상부구조물의 상대변위가 상대적으로 작게 발생하는 중간영역(P1,P2,P3,P4)에는 슬라이딩 없이 탄성체의 전단변형만을 일으키는 종래의 논슬라이딩 탄성받침(10)을 설치할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 교량용 슬라이딩 탄성받침의 구성에 대해 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 분해사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 부분 사시도이며, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 장방향 종단면도이며, 도 6은 본 발명의 제1실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 단방향 종단면도이다. 그리고 도 7은 본 발명의 제1실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 동작도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침은 교량의 상부 구조물에 결합되는 상부 플레이트(110)와, 교량의 하부 구조물에 결합되는 하부 플레이트(120)와, 상기 상부 플레이트(110)와 하부 플레이트(120) 사이에 설치되는 탄성체(130)와, 슬라이딩부재(111,112)와, 한 쌍의 가이드부재(140)와, 한 쌍의 탄성체 전단변위 억제부재(150)를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 제1실시예에서는 상기 슬라이딩부재(111,112)와 가이드부재(140)의 협력작용에 의해 장방향(x)으로는 상기 탄성체(130)의 전단변형 없이 교량의 상부 구조물과 결합된 상부 플레이트(110)가 슬라이딩되도록 허용하지만 단방향(y)으로는 상기 가이드부재(140)가 탄성체(130)에 걸리면서 상기 탄성체(130)가 전단변형을 일으키게 된다. 주목할 점으로 상기 탄성체(130)가 장방향(x)으로 전단변형을 일으키려는 경향을 갖는 경우에도 상기 탄성체(130)의 인근 전측과 후측에 설치된 탄성체 전단변위 억제부재(150)가 상기 탄성체(130)를 직접 차단하여 전단변형을 강제로 억제함으로써 상부 플레이트(110)의 장방향(x) 슬라이딩을 유도함으로써 어떠한 경우에도 교량의 장방향(x)으로는 탄성체(x)의 전단변형이 일어나지 않도록 구성된다.

아래에서는 상기 각 구성요소들을 중심으로 본 발명의 제1실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 보다 상세히 설명하도록 한다.

먼저, 상기 슬라이딩부재(111,112)는 상기 상부 플레이트(110)와 탄성체(130) 사이에서 마찰저항을 줄여주어 상호간에 슬라이딩되도록 유도하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 슬라이딩부재(111,112)는 다양한 소재들을 한 쌍으로 조합하여 구성될 수 있는데, 제1실시예에서는 상기 상부 플레이트(110)의 하면에 결합된 스테인리스 스틸판(111)과, 상기 탄성체(130)의 상면에 결합된 테프론판(112)의 조합으로 이루어진다. 이같은 구성에 의하면 교량의 상부구조물(91)이 하부구조물(92)에 대하여 상대변위되어 상부 플레이트(110)가 상부구조물(91)을 따라 변위되더라도 상기 스테인리스 스틸판(111)과 테프론판(112)이 상호간에 슬라이딩이 발생하여 과도한 상부구조물의 변위를 수용할 수 있게 된다.

상기 가이드부재(140)는 상기 상부 플레이트(110)의 상면 좌편과 우편에서 각각 설치되며, 장방향(x)을 따라 하방향 돌출형성된 레일의 형태를 갖는다. 상기 가이드부재(140)가 하방향으로 돌출된 정도는 상기 탄성체(130)의 상단부 좌측과 우측 인근에서 교차하는 정도이면 적당하다.

이로써, 상기 가이드부재(140)는 교량의 상부구조물(91)이 장방향(x)으로 상대변위를 일으키는 경우 도 7에 도시된 것처럼 상기 탄성체(130)에 아무런 영향을 미치지 않는다. 즉, 교량의 상부구조물(91)이 하부구조물(92)에 대하여 장방향(x)으로 상대변위를 일으키는 경우 상기 탄성체(130)의 좌측과 우측에서 장방향(x)을 따라 형성된 가이드부재(140)가 탄성체(130)에 대한 어떠한 간섭이나 구속을 일으키지 않는다.

반면에, 상기 가이드부재(140)는 교량의 상부구조물(91)이 단방향(y)으로 상대변위를 일으키는 경우 상기 탄성체(130)의 상단부에 걸리면서 상기 탄성체(130)에 전단변형을 일으키도록 작용한다.

상기 탄성체 전단변위 억제부재(150)는 탄성체(130)의 장방향(x) 전단변형을 억제하기 위한 것으로, 탄성체(130)의 인근 전측과 후측에 각각 설치되며 직사각형 벽체 형태로 형성된다. 이로써, 상기 탄성체(130)가 장방향(x)으로 전단변형을 일으키려는 경향을 갖는 경우에도 상기 탄성체 전단변위 억제부재(150)가 상기 탄성체(130)를 인근에서 직접 차단하여 전단변형을 강제로 억제함으로써 상부 플레이트(110)의 장방향(x) 슬라이딩을 유도하게 된다. 여기서, 상기 탄성체 전단변위 억제부재(150)는 상기 탄성체의 전단변형을 효과적으로 억제할 수 있도록 그 상단부가 탄성체(130)의 상부 엔드 플레이트(131a) 영역까지 이르도록 해준다.

이같은 탄성체 전단변위 억제부재(150)가 구비되면 교량의 상부구조물(91)이 장방향(x)으로 상대변위되어 상부 플레이트(110) 이동할 때 1차적으로 상기 스테인리스 스틸판(111)과 테프론판(112)의 상호간 슬라이딩 작용에 의해 상부 구조물(91) 및 상부 플레이트(110)의 이동을 허용하면서도 탄성체(130)의 전단변형을 억제하고, 2차적으로는 수직하중이 일정 수준 이상으로 작용하거나 슬라이딩면에 이물질이나 먼지가 끼어서 마찰계수가 증가하여 상기 상부 플레이트(110)의 이동에 의해 상기 탄성체(130)가 전단변형을 일으키는 경향을 갖는다 하더라도 상기 탄성체 전단변위 억제부재(150)가 상기 탄성체(130)를 도중에서 차단하여 스테인리스 스틸판(111)과 테프론판(112)의 상호간 슬라이딩을 유도해주는 이중의 효과를 기대할 수 있다.

상기 탄성체(130)는, 상기 상부 플레이트(110)와 하부 플레이트(120) 사이에 설치되며, 탄성력을 갖는 고무(132)와 그 내부에 상하로 등간격 배치된 복수의 강판(131c)으로 구비된다. 그리고 상기 강판(131c) 중 최상단과 최하단에는 상기 상부 플레이트(110)와 하부 플레이트(120)와의 결합을 위해 다른 강판(131c)들에 비해 두께가 조금 두꺼운 상부 엔드 플레이트(131a)와 하부 엔드 플레이트(131b)로 구비된다.

이같은 구성을 갖는 상기 탄성체(130)는 일반적으로 수직하중을 지지하는 한편, 수평하중이 가해지는 경우 상단부와 하단부에 대해 하중을 받는 방향으로 더 크게 변위되는 전단변형을 하면서 수평하중에 대해 저항하게 된다. 다만, 본 발명에서는 교량의 상부구조물(91)의 장방향(x) 상대변위로 인해 상부 플레이트(110)가 장방향(x)으로 이동하더라도 스테인리스 스틸판(111)과 테프론판(112)이 상호간에 슬라이딩되면서 상기 탄성체(130)에 수평하중을 최소한도로만 인가하게 된다.

그러나 상부 구조물(91)의 수직하중이 증가하거나, 미끄럼면의 마찰계수가 증가하는 경우에는 상기 스테인리스 스틸판(111)과 테프론판(112)간 슬라이딩이 원활하게 일어나지 못하는 관계로 상기 탄성체(130)에 수평하중이 인가되어 전단변형을 일으키려는 경향을 갖게 된다. 물론 이 경우에는 위에서 설명한 것처럼 상기 탄성체 전단변위 억제부재(150)가 상기 탄성체(130)의 전단변형을 도중에 차단해준다.

한편, 교량의 상부구조물(91)이 단방향(y)으로 상대변위되어 상부 플레이트(110)가 단방향(y)으로 이동하는 경우 상기 스테인리스 스틸판(111)과 테프론판(112)은 슬라이딩되려는 경향을 갖지만 상기 가이드부재(140)가 상기 탄성체(130)의 상단부를 걸면서 수평하중을 인가하여 전단변형을 일으키게 된다.

참고로, 본 발명의 탄성체(130)에는 지진 발생시 에너지 흡수능력이 더욱 향상된 고감쇠 탄성체를 사용할 수 있으며, 탄성체(130)의 전단변형 되는 정도를 낮추기 위해 순도 높은 납으로 이루어진 코어(133)를 진동에너지 흡수재로 추가하여 채용할 수도 있다. 하지만, 반드시 상기 코어(133)를 채용해야 하는 것은 아니며 본 발명의 탄성받침이 설치되는 상황에 맞추어 선택할 수 있는 사항이다.

전술된 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 의하면, 상기 슬라이딩부재(111,112)와 가이드부재(140)가 조합된 구성에 의하여 교량의 상부구조물(91)이 하부구조물(92)에 대하여 장방향(x)으로 과도한 상대변위를 일으킨다할지라도 도 7과 같이 탄성체(130)의 전단변형 없이 그 상대변위로 인한 상부구조물(91)의 이동량을 원활하게 수용할 수 있는 것이다. 반면, 상기 상부구조물(91)이 단방향(y)으로 상대변위를 일으키는 경우에는 탄성체(130)의 전단변형을 유도함으로써 지진 등으로 인한 충격에 대비할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 의한 슬라이딩 탄성받침은 상기 탄성체(130)의 전단변형을 억제하기 위한 다양한 형태의 탄성체 전단변위 억제부재를 구비하는 변형 실시예들이 가능하며, 이에 대해 계속해서 설명하기로 한다.

[제2실시예]

도 8은 본 발명의 제2실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 장방향 종단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예는 상기 탄성체 전단변위 억제부재(150)가 용접(151)에 의하여 상기 하부 플레이트(120)에 결합되었던 제1실시예와는 달리 탄성체 전단변위 억제부재(150)가 볼트(152) 체결에 의해 상기 하부 플레이트(120)에 결합된 것을 특징으로 한다. 이같이 상기 탄성체 전단변위 억제부재(150)가 볼트(152) 체결에 의해 하부 플레이트(120)에 결합되면 탄성체 전단변위 억제부재(150)의 교체작업이 용이하여 유지·보수가 편리해지는 장점이 있다.

[제3실시예]

도 9는 본 발명의 제3실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 장방향 종단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예는 탄성체(130)의 장방향(x) 전단변형을 억제하기 위해 설치되는 탄성체 전단변위 억제부재(150)가 수평체(150a)와 수직체(150b)의 결합으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 수평체(150a)는 상기 하부 플레이트(120)에 수평하게 밀착되어 결합되는 사각의 판형으로 구비되고, 상기 수직체(150b)는 상기 수평체(150a) 상면에 결합되되 상기 수평체(150a)의 상면 중 상기 탄성체(130)와 가까운 지점에서 수직한 벽체 형태로 세워진다. 이처럼 상기 수평체(150a)와 수직체(150b)의 결합으로 이루어진 탄성체 전단변위 억제부재(150)는 "L"자 형태를 갖는다.

이같이 "L"자 형태의 구성을 갖는 탄성체 전단변위 억제부재(150)는 부피에 비하여 탄성체(130)의 전단변위를 억제하는 저항력이 높다는 장점이 있다.

한편 제3실시예에 의하면, 상기 하부 플레이트(120)와 수평체(150a)의 결합, 상기 수평체(150a)와 수직체(150b)의 결합은 모두 용접(151)에 의해 이루어진 것을 볼 수 있다. 하지만, 그 방법을 달리함으로써 하기 변형실시예와 같이 변형된 구성이 가능하다.

도 10 및 11은 본 발명의 변형된 제3실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 장방향 종단면도이다.

도시된 바와 같이, 변형된 제3실시예에서는 상기 탄성체 전단변위 억제부재(150)의 적어도 일부가 볼트(152) 체결에 의해 결합되는 것을 특징으로 한다.

도 10의 경우 상기 하부 플레이트(120)와 수평체(150a)의 결합은 볼트(152) 체결에 의해 이루어지고, 상기 수평체(150a)와 수직체(150b)의 결합은 용접(151)에 의해 이루어진 것을 볼 수 있다. 또한, 도 11의 경우 상기 하부 플레이트(120)와 수평체(150a)의 결합과, 상기 수평체(150a)와 수직체(150b)의 결합은 모두 볼트(152) 체결에 의해 이루어진 것을 볼 수 있다

이같이 상기 탄성체 전단변위 억제부재(150)가 부분적으로 혹은 전체적으로 볼트(152) 체결에 의해 결합되면 유지 및 보수를 위한 부분 교체작업이 원활해진다는 장점이 있다.

[제4실시예]

도 12는 본 발명의 변형된 제4실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 장방향 종단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제4실시예는 탄성체(130)의 장방향(x) 전단변형을 억제하기 위해 설치되는 탄성체 전단변위 억제부재(150)가 수평체(150a)와 수직체(150b)와 더불어 보조 수평체(150c)의 결합으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 수평체(150a)는 상기 하부 플레이트(120)에 수평하게 밀착되어 결합되는 사각의 판형으로 구비되고, 상기 수직체(150b)는 상기 수평체(150a) 상면에 결합되되 상기 수평체(150a)의 상면 중 상기 탄성체(130)와 먼 지점에서 수직한 벽체 형태로 세워진다. 그리고, 상기 보조 수평체(150c)는 상기 수직체(150b)에서 상기 탄성체(130)와 가까운 내측벽의 상단부에 수평하게 결합된다. 여기서 상기 보조 수평체(150c)는 상기 탄성체(130)의 상부 엔드 플레이트(131a)가 설치된 높이에 구비되어 상기 탄성체(130)의 전단변형시 상부 엔드 플레이트(131a)를 차단할 수 있도록 한다.

이같은 구성을 갖는 상기 탄성체 전단변위 억제부재(150)는 상기 제3실시예와 마찬가지로 부피에 비하여 상기 탄성체(130)의 전단변위를 억제하는 저항력이 높다는 장점을 갖는다.

한편 제4실시예에 의하면, 상기 하부 플레이트(120)와 수평체(150a)의 결합, 상기 수평체(150a)와 수직체(150b)의 결합 그리고 상기 수직체(150b)와 보조 수평체(150c)의 결합 중 상기 하부 플레이트(120)와 수평체(150a)의 결합, 상기 수직체(150b)와 보조 수평체(150c)의 결합은 볼트(152) 체결에 의해 이루어지고, 상기 수평체(150a)와 수직체(150b)의 결합은 용접(151)에 이루어진다. 하지만, 그 방법을 달리하여 하기 변형실시예와 같이 변형된 구성이 가능하다.

도 13은 본 발명의 변형된 제4실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 장방향 종단면도이다.

도시된 바와 같이, 변형된 제4실시예에서는 상기 하부 플레이트(120)와 수평체(150a)의 결합, 상기 수평체(150a)와 수직체(150b)의 결합 그리고 상기 수직체(150b)와 보조 수평체(150c)의 결합 중 상기 하부 플레이트(120)와 수평체(150a)의 결합, 상기 수평체(150a)와 수직체(150b)의 결합 그리고 상기 수직체(150b)와 보조 수평체(150c)의 결합 모두 볼트(152) 체결에 의해 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 도면을 통해 도시되지는 않았지만 상기 하부 플레이트(120)와 수평체(150a)의 결합, 상기 수평체(150a)와 수직체(150b)의 결합 그리고 상기 수직체(150b)와 보조 수평체(150c)의 결합 중 모든 결합이 용접에 의해 이루어질 수도 있다.

한편, 본 발명은 상기 탄성체 전단변위 억제부재(150)의 형태 및 배치방식에 따라 다양한 실시예가 가능하며, 아래에서는 이들 다양한 실시예들에 대해 설명한다.

[제5실시예]

도 14는 본 발명의 제5실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 부분 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제5실시예는 상기 탄성체 전단변위 억제부재(150)가 탄성체(130)의 인근 전측과 후측에 각각 설치되며, 직사각형의 횡단면을 갖는 벽체 형태로 탄성체(130)의 전측에도 복수개, 후측에도 복수개 구비되는 것을 특징으로 한다.

이처럼 본 발명의 제5실시예에 따르면 탄성체 전단변위 억제부재(150)가 상기 탄성체의 인근 전측과 후측에 각각 복수의 벽체 형태로 구비될 수 있음을 보여준다.

[제6실시예]

도 15는 본 발명의 제6실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 부분 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제6실시예는 상기 탄성체 전단변위 억제부재(150)가 탄성체(130)의 인근 전측과 후측에 각각 설치되되, 제5실시예와는 달리 그 형태가 원형 횡단면 또는 타원형 횡단면을 갖는 기둥 형태의 벽체 형태로 단수개 구비되는 것을 특징으로 한다.

이처럼 본 발명에서는 상기 탄성체 전단변위 억제부재(150)가 원형 기둥 또는 타원형 기둥 횡단면 갖는 벽체 형태로 형성될 수 있다.

[제7실시예]

도 16은 본 발명의 제7실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 부분 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제7실시예는 상기 탄성체 전단변위 억제부재(150)가 탄성체(130)의 인근 전측과 후측에 각각 설치되며 원형 횡단면 또는 타원형 횡단면을 갖는 기둥 형태로 탄성체(130)의 전측에도 복수개, 후측에도 복수개 구비되는 것을 특징으로 한다.

이처럼 본 발명의 제7실시예에 따르면 탄성체 전단변위 억제부재(150)가 상기 탄성체의 인근 전측과 후측에 각각 복수의 둥근 기둥 형태로 구비될 수 있음을 보여준다.

[제8실시예]

도 17은 본 발명의 제8실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 부분 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제8실시예는 탄성체(130)의 장방향(x) 전단변형을 억제하기 위한 탄성체 전단변위 억제부재(150)에 더하여 상기 탄성체(130)의 단방향(y) 전단변형을 억제하기 위한 탄성체 전단변위 억제부재(160)가 탄성체(130)의 인근 좌측과 우측에도 각각 설치되는 것을 특징으로 한다. 그리고 본 실시예에서는 상기 탄성체 전단변위 억제부재(150)가 직사각형 횡단면을 갖는 벽체 형태로 구비되고, 상기 탄성체(130)의 인근 전측, 후측, 좌측, 우측 각 방향에 대하여 단수개 구비된다.

이같은 구성에 의하면, 상부구조물(91)이 장방향(x)으로 상대변위될 때 상기 탄성체(130)의 인근 전측과 후측에 설치된 탄성체 전단변위 억제부재(150)가 상기 탄성체(130)의 전단변형을 차단해주는 한편, 교량의 상기 부구조물이 단방향(y)으로 상대변위될 때에는 상기 탄성체(130)의 인근 좌측과 우측에 설치된 탄성체 전단변위 억제부재(150)가 상기 탄성체(130)의 전단변형을 차단해준다.

또한, 상기 상부구조물(91)이 단방향(y)으로 상대변위되는 경우에는 상기 탄성체(130)가 단방향(y)으로 전단변형을 일으키다가 일정 지점에 도달하였을 때 상기 탄성체(130)의 인근 좌측과 우측에 설치된 탄성체 전단변위 억제부재(150)에 의해 더 이상 전단변형이 이루어지지 않도록 차단되는 것이다. 단, 이 경우에는 상기 가이드부재(140)가 제거되어야 한다.

[제9실시예]

도 18은 본 발명의 제9실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 부분 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제9실시예는 상기 탄성체 전단변위 억제부재(150)가 탄성체(130)의 인근 전측, 후측, 좌측, 우측에 각각 설치되며 각 방향에 설치된 상기 탄성체 전단변위 억제부재(150) 모두 직사각 횡단면을 갖는 벽체 형태로 탄성체(130)의 전측에도 복수개, 후측에도 복수개, 좌측에도 복수개, 우측에도 복수개 구비되는 것을 특징으로 한다.

단, 도 18에 의하면 상기 탄성체 전단변위 억제부재(150)가 각 방향에 2개씩 배치된 것으로 도시되었으나, 각 방향에 대하여 3개 이상 구비된 형태로 구성되어도 무방하다. 이 경우에도 상기 가이드부재(140)가 제거되어야 한다.

[제10실시예]

도 19는 본 발명의 제10실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 부분 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제10실시예는 상기 탄성체 전단변위 억제부재(150)가 탄성체(130)의 인근 전측, 후측, 좌측, 우측에 각각 설치되되, 원형 횡단면 또는 타원형 횡단면을 갖는 기둥 형태로 각 방향에 단수개 구비되는 것을 특징으로 한다.

이처럼 본 발명에서는 상기 탄성체 전단변위 억제부재(150)가 원형 기둥 또는 타원형 기둥의 형태로 구비될 수 있다. 단, 이 경우에도 상기 가이드부재(140)가 제거되어야 한다.

[제11실시예]

도 20은 본 발명의 제11실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 부분 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제11실시예는 상기 탄성체 전단변위 억제부재(150)가 탄성체(130)의 인근 전측, 후측, 좌측, 우측에 각각 설치되며 원형 횡단면 또는 타원형 횡단면을 갖는 기둥 형태로 탄성체(130)의 전측에도 복수개, 후측에도 복수개, 좌측에도 복수개, 우측에도 복수개 구비되는 것을 특징으로 한다. 단, 이 경우에도 상기 가이드부재(140)가 제거되어야 한다.

[제12실시예]

도 21은 본 발명의 제12실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 장방향 종단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제12실시예는 상기 탄성체(130)의 전측면과 후측면의 한 조와, 좌측면과 우측면의 다른 한 조 중 적어도 하나의 조에 상기 탄성체(130)의 상부와 하부간 상대변위를 억제해주는 탄성체 전단변위 억제부재(170)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 탄성체 전단변위 억제부재(170)로서 도 21에는 탄성체(130)의 측면에 밀착되게 결합된 아치형 스틸판으로 구비된 것으로 도시되었다. 여기서 상기 아치형 스틸판은 그 상단부와 하단부가 평면으로 형성된 평판부(170b)를 이루면서 상기 탄성체(130)의 상부 엔드 플레이트(131a)와 하부 엔드 플레이트(131b)에 볼트(171) 체결된다. 그 상기 평판부(170b)를 제외한 나머지 부위는 외측으로 볼록하게 아치형으로 형성된 아치부(170a)로 형성된다.

이같이 탄성체 전단변위 억제부재(170)가 아치부(170a)를 갖는 아치형 스틸판으로 구비되면 기본적으로 상기 탄성체(130)의 상부와 하부간 수직 상대변위를 허용하면서 상기 상부구조물(91)의 수평 상대변위 시 상기 탄성체(130)의 전단변형을 억제하여 상기 상부 플레이트(110)의 슬라이딩을 유도하게 된다. 아울러 상기 탄성체 전단변위 억제부재(170)의 아치부(170a) 내측으로는 상기 탄성체(130)가 수직하중을 받으면서 측면으로 볼록하게 팽창되더라도 수용할 수 있는 여유공간이 마련된다.

상기와 같은 아치형 스틸판으로 구비된 탄성체 전단변위 억제부재(170)는 앞서 전술된 것처럼 탄성체(130)의 전측면과 후측면에 밀착되게 구비되거나, 탄성체(130)의 좌측면과 우측면에 밀착되게 구비되거나, 혹은 상기 탄성체(130)의 전측면, 후측면, 좌측면, 우측면 모두에 밀착되게 구비될 수 있다.

[제13실시예]

도 22는 본 발명의 제13실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 장방향 종단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제13실시예는 상기 탄성체(130)의 전측면과 후측면의 한 조와, 좌측면과 우측면의 다른 한 조 중 적어도 하나의 조에 상기 탄성체(130)의 상부와 하부간 수평 상대변위를 억제해주는 탄성체 전단변위 억제부재(180)로서, 해당하는 탄성체(130)의 측면에 대각방향으로 교차하는 턴버클이 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 턴버클로 구비된 탄성체 전단변위 억제부재(180)는 그 상단부와 하단부가 상기 탄성체(130)의 상부 엔드 플레이트(131a)와 하부 엔드 플레이트(131b)에 결합되며, 각각의 턴버클에는 길이 조절을 위한 조정기(181)가 설치된다. 이같은 턴버클의 경우에도 전술된 아치형 스틸판으로 구비되었던 탄성체 전단변위 억제부재(170)와 같이 상기 탄성체(130)의 상부와 하부간 수직 상대변위를 허용하면서 교량의 상부구조물(91)의 수평 상대변위 시 상기 탄성체(130)의 전단변형을 억제하여 상부 플레이트(110)의 슬라이딩을 유도하게 된다. 아울러 제12실시예와 마찬가지로 상기 턴버클로 구비된 탄성체 전단변위 억제부재(180)가 지나가는 부위를 제외하면 상기 탄성체(130)가 개방된 상태이기 때문에 상기 탄성체(130)가 측면으로 어느 정도 팽창될 수 있는 여유를 갖는다.

상기와 같은 턴버클로 구비된 탄성체 전단변위 억제부재(180)는 앞서 전술된 것처럼 탄성체(130)의 전측면과 후측면에 구비되거나, 탄성체(130)의 좌측면과 우측면에 구비되거나, 혹은 상기 탄성체(130)의 전측면, 후측면, 좌측면, 우측면 모두에 구비될 수 있다.

[제14실시예]

도 23은 본 발명의 제14실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 장방향 종단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제14실시예는 상기 탄성체(130)의 전측면과 후측면의 한 조와, 좌측면과 우측면의 다른 한 조 중 적어도 하나의 조에 상기 탄성체(130)의 상부와 하부간 상대변위를 억제해주는 탄성체 전단변위 억제부재(190)로서, 해당하는 탄성체(130)의 측면에 대하여 밀착되지 않고 전체적으로 일정하게 간격이 유지되게 설치되는 스틸 패널이 구비되는 것을 특징으로 한다. 이를 위해 상기 스틸 패널로 구비된 탄성체 전단변위 억제부재(190)의 상단부와 하단부는 비교적 길이가 긴 볼트(191)에 의해 상기 탄성체(130)의 상부 엔드 플레이트(131b)와 하부 엔드 플레이트(131b)에 결합되고, 스틸 패널의 볼트 홀은 수직방향의 변위를 허용하기 위하여 수직방향으로 길이가 긴 형태의 볼트 홀이 미리 가공되어 있는 것이 좋다.

이처럼 상기 탄성체(130)에 대하여 전체적으로 균일하게 이격된 형태의 스테인리스 스틸 패널로 구비되는 제14실시예의 탄성체 전단변위 억제부재(190)의 경우에도 상기 탄성체(130)의 상부와 하부간 상대변위를 억제하게 되어 교량의 상부구조물(91)의 상대변위시 상기 탄성체(130)의 전단변형을 억제하면서 상기 상부 플레이트(110)의 슬라이딩을 유도하게 된다. 아울러 제12실시예와 마찬가지로 상기 탄성체 전단변위 억제부재(190)와 탄성체(130) 사이에 형성된 이격공간에 의해 상기 탄성체(130)가 측면으로 어느 정도 팽창되더라도 이를 충분히 수용할 수 있게 된다.

[제15실시예]

도 24는 본 발명의 제15실시예에 의한 슬라이딩 탄성받침의 구성을 설명하기 위한 장방향 종단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제15실시예는 상기 가이드부재(140)와 나란하게 장방향(x)을 따라 설치되는 상부 쐐기(160a)와 하부 쐐기(160a)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 상부 쐐기(160a)와 하부 쐐기(160b)는 상부 플레이트(110)와 하부 플레이트(120)의 서로 마주보는 면에 각각 구비되며, 상기 상부 쐐기(160a)의 하단부와 하부 쐐기(160b)의 상단부가 인근에서 서로 교차하도록 설치된다.

이같은 상부 쐐기(160a)와 하부 쐐기(160b)가 구비되면 평상시에는 상부구조물(91)의 단방향(y) 상대변위를 제한하고, 지진과 같은 충격 발생시에는 교량의 상부구조물(91)의 단방향(y) 상대변위에 의해 파단되면서 충격을 흡수하게 된다. 그러나 이같은 제15실시예의 경우에도 상부구조물(91)의 장방향(x) 상대변위에 대해서는 변함없이 슬라이딩이 이루어지면서 상부구조물(91)의 이동량을 원활하게 수용한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

110 : 상부 플레이트 111 : 스테인리스 스틸판
112 : 테프론판 120 : 하부 플레이트
130 : 탄성체 140 : 가이드부재
150,170,180,190 : 탄성체 전단변위 억제부재
160a,160b : 쐐기

Claims (15)

1. 교량에서 교대 또는 교각 등의 하부구조물과 이에 대해 교량의 장방향과 단방향으로 상대변위를 일으키는 상판 등의 상부구조물 사이에 설치되는 탄성받침에 있어서,
   상기 상부 구조물에 결합되는 상부 플레이트와; 상기 하부 구조물에 결합되는 하부 플레이트와; 상기 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이에 설치된 탄성체와; 상기 상부 플레이트와 탄성체 사이에 설치되고 상기 상부 플레이트와 탄성체간에 슬라이딩되도록 유도하는 슬라이딩부재를 포함하여 구성되고,
   상기 하부 플레이트에서 상기 탄성체의 전측과 후측 인근에 각각 설치되어 탄성체가 교량의 장방향으로 전단변형을 일으킬 때 도중에서 차단함으로써 상기 슬라이딩부재에 의한 슬라이딩을 유도하는 한 쌍의 탄성체 전단변위 억제부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 교량용 슬라이딩 탄성받침.
2. 제1항에 있어서,
   상기 상부 플레이트의 좌측부와 우측부에 각각 설치되고, 상기 탄성체의 상단부 좌측과 우측 인근까지 하방향으로 연장된 상하폭을 갖고 장방향을 따라 형성되어, 상기 상부구조물이 단방향으로 상대변위될 때 상기 탄성체에 걸리면서 상기 탄성체의 전단변형을 유도하는 한 쌍의 가이드부재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 교량용 슬라이딩 탄성받침.
3. 제1항에 있어서,
   상기 슬라이딩부재는, 상기 상부 플레이트의 하면에 결합된 스테인리스 스틸판과, 상기 탄성체의 상면에 결합된 테프론판인 것을 특징으로 하는 교량용 슬라이딩 탄성받침.
4. 제1항에 있어서,
   상기 탄성체는, 고무와 철판이 적층되거나, 고감쇠 고무와 철판이 적층되는 것을 특징으로 하는 교량용 슬라이딩 탄성받침.
5. 제4항에 있어서,
   상기 탄성체의 중심에는 납이나 주석을 재질로 하는 코어가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 교량용 슬라이딩 탄성받침.
6. 제1항에 있어서,
   상기 하부 플레이트에는 상기 탄성체의 좌측과 우측 인근에 각각 설치되어 탄성체의 단방향 전단변형을 억제하는 다른 한 쌍의 탄성체 전단변위 억제부재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 교량용 슬라이딩 탄성받침.
7. 제1항에 있어서,
   상기 탄성체 전단변위 억제부재는 상기 하부 플레이트에 수평하게 밀착되어 결합되는 사각의 수평체와, 상기 수평체 상면에 결합되되 상기 수평체의 상면 중 상기 탄성체와 가까운 지점에서 수직한 벽체 형태로 세워지는 수직체의 결합으로 이루어져 "L"자 형태를 갖도록 한 것을 특징으로 하는 교량용 슬라이딩 탄성받침.
8. 제1항에 있어서,
   상기 탄성체 전단변위 억제부재는 상기 하부 플레이트에 수평하게 밀착되어 결합되는 사각의 수평체와, 상기 수평체 상면에 결합되되 상기 수평체의 상면 중 상기 탄성체와 먼 지점에서 수직한 벽체 형태로 세워지는 수직체와, 상기 수직체에서 상기 탄성체와 가까운 내측벽의 상단부에 수평하게 결합되는 사각의 보조 수평체의 결합으로 이루어져 "ㄷ"자 형태를 갖도록 한 것을 특징으로 하는 교량용 슬라이딩 탄성받침.
9. 제1항에 있어서,
   상기 상부 플레이트와 하부 플레이트의 서로 마주보는 면으로부터 일부가 교차되도록 설치되고, 상기 가이드부재와 나란하게 장방향을 따라 설치되어, 평상시에는 상기 상부구조물의 단방향 상대변위에 의한 상기 상부 플레이트의 단방향 수평이동을 제한하고, 지진과 같은 충격 발생시에는 그 충격으로 파단되면서 충격을 흡수하도록 한 상부 쐐기 및 하부 쐐기가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 교량용 슬라이딩 탄성받침.
10. 교량에서 교대 또는 교각 등의 하부구조물과 이에 대해 교량의 장방향과 단방향으로 상대변위를 일으키는 상판 등의 상부구조물 사이에 설치되는 탄성받침에 있어서,
    상기 상부 구조물에 결합되는 상부 플레이트와;
    상기 하부 구조물에 결합되는 하부 플레이트와;
    상기 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이에 설치된 탄성체와;
    상기 상부 플레이트와 탄성체 사이에 설치되고 상기 상부 플레이트와 탄성체간에 슬라이딩되도록 유도하는 슬라이딩부재와;
    상기 탄성체의 좌측과 우측 인근에 설치되되 상단부와 하단부가 상부 엔드 플레이트와 하부 엔드 플레이트에 결합되어 상기 탄성체의 상부와 하부간 상대변위를 억제해줌으로써, 상기 탄성체의 장방향 전단변형을 억제하는 한 쌍의 탄성체 전단변위 억제부재를 포함하여 구성되는 교량용 슬라이딩 탄성받침.
11. 제10항에 있어서,
    상기 탄성체의 전축과 후측 인근에 설치되되 상단부와 하단부가 상부 엔드 플레이트와 하부 엔드 플레이트에 결합되어 상기 탄성체의 상부와 하부간 상대변위를 억제해줌으로써, 상기 탄성체의 단방향 전단변형을 억제하는 다른 한 쌍의 탄성체 전단변위 억제부재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 교량용 슬라이딩 탄성받침.
12. 제10항에 있어서,
    상기 탄성체 전단변위 억제부재는 해당하는 탄성체의 측면에 상단부와 하단부가 밀착되고 나머지 부위는 외측으로 볼록한 아치형으로 형성된 아치형 패널인 것을 특징으로 하는 교량용 슬라이딩 탄성받침.
13. 제10항에 있어서,
    상기 탄성체 전단변위 억제부재는 해당하는 탄성체의 측면에 대각방향으로 교차하는 한 쌍의 턴버클인 것을 특징으로 하는 교량용 슬라이딩 탄성받침.
14. 제10항에 있어서,
    상기 탄성체 전단변위 억제부재는 해당하는 탄성체의 측면에 대하여 전체적으로 일정한 간격을 유지하도록 설치되되, 그 상단부와 하단부는 볼트에 의해 상기 간격을 유지한 상태로 상기 탄성체의 상부 엔드 플레이트와 하부 엔드 플레이트에 결합되도록 한 이격형 패널인 것을 특징으로 하는 교량용 슬라이딩 탄성받침.
15. 교량에서 교대 또는 교각 등의 하부구조물과 이에 대해 상대변위를 일으키는 상판 등의 상부구조물 사이를 지지하기 위한 받침방법으로서,
    교량의 중간영역에 비하여 상기 상대변위가 장방향으로 크게 발생하는 양단부 영역에는 장방향으로 슬라이딩을 허용하는 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 교량용 슬라이딩 탄성받침을 설치하고,
    상기 상대변위가 상대적으로 작게 발생하는 중간영역에는 슬라이딩 없이 탄성체의 전단변형만을 일으키는 논슬라이딩 탄성받침을 설치하는 것을 특징으로 하는 받침방법.

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