KR20140087218A

KR20140087218A - 충격흡수구조

Info

Publication number: KR20140087218A
Application number: KR1020120156423A
Authority: KR
Inventors: 노명현
Original assignee: 재단법인 포항산업과학연구원
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2014-07-09
Also published as: KR101429983B1

Abstract

본 발명은, 충돌체가 충돌하는 구조물의 지지부 및, 상기 지지부를 충돌체의 충돌로부터 보호하는 피충돌부와, 상기 피충돌부에 충돌체가 충돌시 발생하는 충격을 흡수하는 충격흡수부를 구비하는 단위충격흡수모듈을 포함하고, 적어도 1개의 상기 단위충격흡수모듈이 지지부 일측에 설치되는 충격흡수구조에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 충격흡수구조에 의하면, 충격을 흡수하는 부분이 단위 모듈 형태로 구비되어, 충격을 효과적으로 흡수할 수 있다.

Description

충격흡수구조 {STRUCTURE FOR ABSORPTION OF IMPACT}

본 발명은 충격흡수구조에 관한 것으로, 상세하게는 모듈화된 단위충격흡수모듈이 적어도 한개가 상기 지지부의 일측에 설치되어 상기 지지부를 피충돌체로부터 보호하는 충격흡수구조에 관한 것이다.

선박 또는 차량의 대형화로 수상 및 육상 교각 구조물에서 대형 충돌 사고의 위험성이 증가하고 있어 교각보호 기술이 필요하다.

종래의 내하력과 내진 성능을 향상시키기 위한 목적으로 개발된 교각은 대형 선박이나 대형 트럭이 교각에 충돌하게 되는 경우 교각 자체에 심각한 국부 손상을 초래하여 붕괴까지 유발하는 문제가 있었다.

그리고, 종래의 충돌체의 충돌로부터 피충돌체 등을 보호하기 위한 충격흡수구조는 충돌로 인해 손상된 부분을 따로 교체하기 어려워 설치 비용이 과다하게 소요되고, 시공기간도 장기간 소요되는 문제가 있었다.

또한, 종래의 충격흡수구조는 충돌체의 충돌이 직접 일어나는 부분에 변형력이 작게 발생하여 충돌에너지의 흡수효율이 높지 않아 교각 등의 피충돌체를 충돌체로부터 보호하기 어려운 문제가 있었다.

상기와 같은 문제점 중 적어도 일부를 해결하기 위해 제안된 것으로 본 발명은 일측면으로서, 적어도 1개의 단위모듈형태로 구비된 충격흡수부가 충돌체가 충돌하는 피충돌체에 설치되는 충격흡수구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 일측면으로서, 충돌체가 충돌하는 피충돌체를 보호하기 위해 피충돌체를 FRP 소재로 사용하는 충격흡수구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일측면으로서 본 발명은, 충돌체가 충돌하는 구조물의 지지부 및, 상기 지지부를 충돌체의 충돌로부터 보호하는 피충돌부와, 상기 피충돌부에 충돌체가 충돌시 발생하는 충격을 흡수하는 충격흡수부를 구비하는 단위충격흡수모듈을 포함하고, 적어도 1개의 상기 단위충격흡수모듈이 지지부 일측에 설치되는 충격흡수구조를 제공한다.

바람직하게, 상기 단위충격흡수모듈은 지지부의 일측에서 상기 지지부의 길이방향으로 설치될 수 있다.

또한 바람직하게, 상기 충격흡수부는, 일측은 상기 피충돌부와 연결되며 충격을 흡수하는 에너지 흡수 소재로 구비되는 밴드부 및, 일측은 상기 밴드부와 연결되며 타측은 상기 지지부에 고정되는 하부판을 포함하여 구성될 수 있다.

바람직하게, 상기 밴드부는 다각형 형상의 단위입체로 구비되는 충격흡수부재가 상하방향으로 복수개 연결되도록 구비될 수 있다.

또한 바람직하게, 상기 충격흡수부재는 육각기둥형상으로 구비될 수 있다.

바람직하게, 상기 밴드부는 상기 피충돌부와 상기 하부판을 순차적으로 접촉하는 절곡된 판재 형상으로 구비될 수 있다.

바람직하게, 상기 단위충격흡수모듈은 FRP(fiber reinforced plastics)소재로 구비될 수 있다.

또한 바람직하게, 상기 밴드부는 탄성부재로 구비될 수 있다.

바람직하게, 상기 단위충격흡수모듈은 각각의 상기 충격흡수부재를 연결하는 연결부재를 더 구비할 수 있다.

바람직하게, 각각의 충격흡수부재는 본드 결합하도록 구비될 수 있다.

바람직하게, 상기 피충돌부 및 상기 하부판은 각각 상기 밴드부가 삽입되도록 슬릿이 형성되도록 구비될 수 있다.

또한 바람직하게, 상기 피충돌부 및 상기 하부판은 각각 상기 밴드부와 본드 결합하도록 구비될 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 충격을 흡수하는 부분이 단위 모듈 형태로 구비되어, 충격을 효과적으로 흡수할 수 있다.

그리고, 충돌체의 충돌에 의해 충격 흡수부가 파손된 경우, 충격 흡수부가 단위 모듈 형태로 설치되어 수리 및 복구가 용이한 효과를 제공한다.

또한,본 발명은 일측면으로서, 충격 흡수부의 각각의 부분에 최적의 소재로 구비를 구비하여 충격을 효과적으로 흡수할 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 충격흡수구조의 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 단위충격흡수모듈의 분해도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 충격흡수구조의 평면도.
도 4는 도 3의 A 부분에 대한 확대도.
도 5는 본 발명의 여러가지 실시예를 도시한 밴드부의 평면도.
도 6는 본 발명의 여러가지 충격흡수부재의 결합을 도시한 밴드부의 평면도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 충격흡수구조의 사시도.

이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다.

먼저, 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명인 충격흡수구조를 이해시키는데 적합한 실시예들이다. 다만, 본 발명이 이하에서 설명되는 실시예에 한정하여 적용되거나 설명되는 실시예에 의해 본 발명의 기술적 특징이 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 기술범위에서 다양한 변형실시가 가능하다.

본 발명의 일 실시예에 의한 충격흡수구조(100)는 충돌체가 충돌하는 구조물의 지지부(110)와, 상기 지지부(110)를 충돌체의 충돌로 인해 발생하는 충격을 흡수하는 단위충격흡수모듈(200)을 포함하여 구성된다.

도 1을 참조하면, 상기 지지부(110)는 충돌체의 충돌로부터 보호할 대상인 피충돌체로서, 예를 들어, 교량의 교각 등이 이에 해당될 수 있다. 이 경우, 충돌체는 차량, 선박 등이 이에 해당될 수 있다.

그리고, 상기 지지부(110)는 도 1에서 원형 기둥 형상으로 도시되어 있으나, 상기 지지부(110)는 충돌체가 충돌되는 피충돌체에 해당되는 한 다양한 형상으로 구비될 수 있다.

그리고, 도 1을 참조하면, 상기 단위충격흡수모듈(200)은 단위 모듈 형태로 복수개가 상기 지지부(110)의 외측에 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 단위충격흡수모듈(200)은, 상기 지지부(110)의 일측에서 상기 지지부(110)의 길이 방향으로 설치되도록 구비될 수 있다.

도 1을 참조하면, 상기 단위충격흡수모듈(200)은 복수개의 단위모듈이 상기 지지부(110)의 길이방향, 즉 도면상 세로 방향으로 설치되어 있다.

그래서, 상기 지지부(110)가 원기둥 형태로 구비되는 경우, 상기 지지부(110)에 고정되는 부분에 곡률이 형성된 상기 단위충격흡수모듈(200)이 복수개가 서로 연결되어 상기 지지부(110) 전체를 둘러싸도록 구비될 수 있다.

그런데, 상기 지지부(110)의 형상이 도 1에 도시된 원형 기둥 뿐만 아니라, 다각형의 각형 기둥 형상 또는 비정형적인 형상으로 구비되어도, 상기 지지부(110)의 형상에 구애되지 않고, 상기 지지부(110)에 길이방향으로 설치된 하나의 작은 단위체로 구성된 상기 단위충격흡수모듈(200)을 복수개를 서로 연결하여 지지부(110)의 전체에 이를 설치할 수 있다.

즉, 상기 단위충격흡수모듈(200)이 상기 원기둥 형상인 상기 지지부(110)을 원주방향으로 감싸는 단위 모듈로 구비되는 경우, 상기 단위충격흡수모듈(200)의 하부판이 유연성 있는 소재로 구비되지 않는 한 상기 지지부에 고정되기 어렵다.

반면에, 상기 단위충격흡수모듈(200)이 원주 방향이 아닌 원기둥의 길이방향으로 구비되어, 원기둥의 곡률에 큰 영향을 받지 않고, 상기 단위충격흡수모듈(200)의 하부판이 강성을 구비하여 변형되지 않는다 하여도, 상기 단위충격흡수모듈(200)을 서로 연결할 수 있다.

그래서, 본 발명의 일 실시예에 의한 충격흡수구조(200)는 상기 지지부(110)의 곡률에 영향을 받지 않고, 상기 지지부(110)의 외측면에 상기 단위충격흡수모듈(200)을 용이하게 설치할 수 있는 효과를 제공한다.

그리고, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 상기 단위충격흡수모듈(200)은, 상기 지지부(110)의 외측으로부터 이격된 상태로 구비되며 상기 지지부(110)를 충돌체의 충돌로부터 보호하는 피충돌부(210)와, 상기 충돌부에 충돌체가 충돌시 발생하는 충격을 흡수하는 충격흡수부(220)를, 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 피충돌부(210)는 FRP(fiber reinforced plastics)소재로 구비되는 것이 바람직하다. FRP 소재는 내충격성이 뛰어며 재료가 상대적으로 가볍다. 그래서, 상기 피충돌부(210)를 지지부(110)의 일측에 설치시 설치가 용이할 뿐만 아니라, 충돌체의 충돌에 의해서도 파손의 위험이 상대적으로 적다.

그리고, 상기 피충돌부(210) 뿐만 아니라, 이하 설명할 상기 충격흡수부(220)도 전술한 이유로 FRP 소재로 구비됨이 바람직하다.

그리고, 상기 충격흡수부(220)는, 일측이 상기 피충돌부(210)와 연결되며 충격을 흡수하는 에너지 흡수 소재로 구비되는 밴드부(221)와, 일측은 상기 밴드부(221)와 연결되며 타측은 상기 지지부(110)에 고정되는 하부판(222)을 포함하여 구성된다.

도 2를 참조하면, 상기 밴드부(221)는 다각형 형상의 단위 입체로 구비되는 충격흡수부재(221a)가 복수개 연결되도록 구비될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 상기 밴드부(221)는 육각기둥형상의 상기 충격흡수부재(221a)가 상하로 연결되어 구비될 수 있다.

이때, 상기 충격흡수부재(221a)가 육각기둥형상으로 구비되는 것은 본 발명의 일 실시예에 불과하고, 도 5(a) 내지 도 5(f)에 도시된 것과 같이 다각형 기둥형상의 다양한 형상으로 구비되는 실시예가 가능하다.

또한, 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 밴드부(221)는 충격흡수부재(221a)가 상기 피충돌부(210)와 상기 하부판(222)을 순차적으로 접촉하는 절곡된 형상으로 구비될 수 있다.

이때, 도 7에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 의한 상기 밴드부(221)는 도 1 내지 도 3에 도시된 상기 밴드부(221)가 육각기둥형상으로 구비되는 경우와 비교할때 유연성이 더욱 확보되어 충격을 더욱 효과적으로 흡수할 수 있다.

그리고, 상기 밴드부(221)는 상기 피충돌부(210)로부터 전달되는 충격을 흡수하므로 에너지 흡수 소재로 구비될 수 있으며, 충격흡수를 성능을 향상시키기 위해 탄성력을 구비하는 탄성부재로 구비되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 단위충격흡수모듈(200)이 FRP 소재와 같이 서로 본드 결합할 수 있는 물질로 구비되는 경우, 상기 밴드부(221)는 상기 피충돌부(210)와 상기 본드 상기 피충돌부(210)와 상기 하부판(222)에 본딩 연결할 수 있다.

다만, 도 2를 참조하면, 상기 밴드부(221)와 접합되는 상기 피충돌부(210)와 상기 하부판(222)은 일측에 슬릿(240)(240)이 형성되어 상기 충격흡수부재(221a)의 양단부가 각각 상기 피충돌부(210)의 슬릿(240)과 상기 하부판(222)의 슬릿(240)에 삽입되도록 구비될 수 있다.

이때, 이웃하는 상기 피충돌부(210)는 본딩 결합할 수 있고, 도면에는 도시되어 있지 않지만, 아래에서 설명할 하부판(222)이 볼트와 같은 체결부재(120)와 결합하는 것과 같이 체결부재(120)에 의해 결합될 수 있다.

그 결과, 상기 슬릿(240)에 삽입된 상기 충격흡수부재(221a)는 상부는 상기 피충돌부(210)으로 연결되고 하부는 상기 하부판(222)와 연결되어, 상기 피충돌체와 상기 하부판(222) 사이에 고정될 수 있고, 충돌체가 피충돌체에 충돌시 상기 밴드부(221)가 충격을 흡수할 수 있게 된다.

그리고, 도 6(a)를 참조하면, 상기 단위충격흡수모듈(200)은 이웃하는 충격흡수부재(221a)끼리 서로 연결하는 연결부재(230)를 구비하여, 상기 연결부재(230)가 복수개의 상기 충격흡수부재(221a)를 상하방향으로 연결할 수 있다.

또한, 도 6(b)를 참조하면, 상기 충격흡수부재(221a)는 이웃하는 상기 충격흡수부재(221a)와 본드 결합하도록 구비될 수 있다. 특히, 상기 충격흡수부재(221a)가 FRP 소재로 구비되는 경우, 각각의 상기 충격흡수부재(221a)가 본딩 연결하는 것도 가능하다.

그리고, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 하부판(222)은 상기 지지부(110)에 볼트와 같은 체결부재(120)에 의해 고정될 수 있다. 이때, 도 4를 참조하면, 이웃하는 상기 하부판(222)은 하나의 체결부재(120)로 상기 지지부(110)에 고정되도록 구비될 수 있다.

다만, 도 2를 참조하면, 하나의 단위충격모듈러가 이웃하는 상기 단위충격흡수 모듈러와 결합하지 않고 독립적으로 체결부재(120)에 의해 상기 지지부(110)의 일측에 고정될 수 있으나, 이웃하는 단위충격모듈러의 결합력을 증대시키기 위해 도 4에 도시된 것과 같이, 이웃하는 상기 하부판(222)을 서로 겹친 형태로 체결부재(120)에 의해 상기 지지부(110)에 고정되는 것이 바람직하다.

본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

100: 충격흡수구조 110: 지지부
120: 체결부재 200: 단위충격흡수모듈
210: 피충돌부 220: 충격흡수부
221: 밴드부 221a: 충격흡수부재
222: 하부판 230: 연결부재
240: 슬릿

Claims

충돌체가 충돌하는 구조물의 지지부; 및
상기 지지부를 충돌체의 충돌로부터 보호하는 피충돌부와, 상기 피충돌부에 충돌체가 충돌시 발생하는 충격을 흡수하는 충격흡수부를 구비하는 단위충격흡수모듈;을 포함하고,
적어도 1개의 상기 단위충격흡수모듈이 지지부 일측에 설치되는 충격흡수구조.
제1항에 있어서,
상기 단위충격흡수모듈은 지지부의 일측에서 상기 지지부의 길이방향으로 설치되는 것을 특징으로 하는 충격흡수구조.
제1항에 있어서,
상기 충격흡수부는,
일측은 상기 피충돌부와 연결되며 충격을 흡수하는 에너지 흡수 소재로 구비되는 밴드부; 및
일측은 상기 밴드부와 연결되며 타측은 상기 지지부에 고정되는 하부판;을 포함하여 구성되는 충격흡수구조.
제3항에 있어서,
상기 밴드부는 다각형 형상의 단위입체로 구비되는 충격흡수부재가 상하방향으로 복수개 연결되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 충격흡수구조.
제4항에 있어서,
상기 충격흡수부재는 육각기둥형상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 충격흡수구조.
제3항에 있어서,
상기 밴드부는 상기 피충돌부와 상기 하부판을 순차적으로 접촉하는 절곡된 판재 형상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 충격흡수구조.
제1항에 있어서,
상기 단위충격흡수모듈은 FRP(fiber reinforced plastics)소재로 구비되는 것을 특징으로 하는 충격흡수구조.
제3항에 있어서,
상기 밴드부는 탄성부재로 구비되는 것을 특징으로 하는 충격흡수구조.
제4항에 있어서,
상기 단위충격흡수모듈은,
각각의 상기 충격흡수부재를 연결하는 연결부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 충격흡수구조.
제4항에 있어서,
각각의 충격흡수부재는 본드 결합하는 것을 특징으로 하는 충격흡수구조.
제4항에 있어서,
상기 피충돌부 및 상기 하부판은 각각 상기 밴드부가 삽입되도록 슬릿이 형성되는 것을 특징으로 하는 충격흡수구조.
제4항에 있어서,
상기 피충돌부 및 상기 하부판은 각각 상기 밴드부와 본드 결합하는 것을 특징으로 하는 충격흡수구조.