KR20170090665A - 소음 및 진동 저감형 철근 시스템 - Google Patents

소음 및 진동 저감형 철근 시스템 Download PDF

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KR20170090665A
KR20170090665A KR1020160011309A KR20160011309A KR20170090665A KR 20170090665 A KR20170090665 A KR 20170090665A KR 1020160011309 A KR1020160011309 A KR 1020160011309A KR 20160011309 A KR20160011309 A KR 20160011309A KR 20170090665 A KR20170090665 A KR 20170090665A
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Abstract

본 발명은 소음 및 진동 저감형 철근 시스템 및 이용한 소음 감쇠방법에 관한 것이다. 본 발명의 소음 및 진동 저감형 철근 시스템은 종래의 철근을 이용하되, 상기 철근의 저응력 부분을 방진재료와 같이 흡음 및 방진특성이 우수한 재료를 포함하는 슬리브(sleeve)를 철근 직경의 4배 이하의 길이로 감싸고 있어, 상기 철근으로부터 발생되는 소음을 상당부분 감쇠시킬 수 있다는 장점이 있다. 또한, 본 발명의 소음 및 진동 감쇠 방법은 종래의 철근을 사용하여, 상기 철근의 외주부를 저응력 부분을 길이가 철근 직경의 4배 이하인 슬리브(sleeve)로 감싸(wrapping)는 간단한 방법을 통해 진동 및 소음을 방지할 수 있어, 보다 저렴하고 간단한 방법으로 소음 및 진동을 감쇠시킬 수 있다는 장점이 있다.

Description

소음 및 진동 저감형 철근 시스템{noise and vibration reduction type steel reinforcement system}
본 발명은 소음 및 진동 저감형 철근 시스템에 관한 것이다.
우리의 주거문화에서 고층 아파트를 중심으로 한 공동주택의 비중은 절대적이다. 본격적인 산업화와 도시화 이후, 주택 부족 문제를 해결하는 가장 효율적 수단은 고밀도 개발을 전제로 한 공동주택의 공급이었다. 실제로 공동주택의 공급은 2002년 주택보급률 100% 달성으로 이어졌으며, 이후에도 지속적으로 증가하여 2010년에는 공동주택이 전체 주택의 70% 이상을 차지하기도 하였다. 이와 같이 공동주택의 공급에 의해 주택의 양적 문제는 어느 정도 해결되었으나, 쾌적한 주거환경과 삶의 질에 대한 욕구가 증대됨에 따라 공동주택 관련 분쟁이 증가하고 있다.
과거 공동주택과 관련한 분쟁은 주로 일조권, 조망, 재개발 등 재산권의 침해가 주원인이었지만, 최근 들어서는 층간소음이 사회문제화되고 있으며, 이는 공동주택에서의 주거환경과 삶의 질에 대한 관심이 증가하고 있음을 의미한다. 더욱이 층간소음에 따른 이웃 사이의 분쟁은 일상적인 이웃 간의 갈등을 넘어 폭력, 방화, 살인으로까지 확대되는 등 심각한 사회적 문제로 대두되고 있다. 이에 따라 정부에서는 층간소음 관련 분쟁을 예방 및 해결하기 위한 다양한 시책을 마련하고 있다. 이러한 사회적 분위기를 반영하여 층간소음을 줄이기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
이와 관련된 층간소음 저감기술은 다양한 원인에 의해 발생하는 생활 소음이 인접 단위세대에 전달되는 것을 최소화하기 위한 방음, 차음, 방진 기술을 총칭한다. 한편, 층간소음을 저감하기 위한 방안으로 바닥재의 재료 및 구조에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 반면, 측면으로 전달되는 소음 또는 진동을 제거하기 위한 연구가 부족한 실정이다.
측면으로 전달되는 소음 또는 진동을 제거하기 위한 종래의 기술로 대한민국 공개특허 제10-2013-0104320호에서는 소음방지를 위한 벽면용 차음재 및 그의 설치구조를 개시하고 있다. 하지만, 상기와 같은 방진용 패널을 시공하기 위해서는 복잡한 시공과정이 필요한 문제점을 가지고 있다.
또한, 대한민국 공개특허 제10-2015-0130951호에서는 벽을 통한 소음을 줄이기 위한 층간소음 방지장치를 개시하고 있으며, 상세하게는 소음 및 진동의 역류를 방지하는 차음제 재질의 천장마감부; 상기 천장마감부의 상면에 일정간격을 두고 설치되어 소음 및 진동을 흡음하여 외부로 보내는 소음 및 진동 흡음통로수단; 상기 소음 및 진동 흡음통로수단(104)의 상면에 설치되어 소음 및 진동 흡음통로수단으로부터 보내져 오는 소음 및 진동을 흡음하여 흡음을 제거하는 탄성 재질의 흡음부(106)를 포함하는 층간소음 방지장치를 개시하고 있다. 하지만, 이는 측면으로 전달되는 소음을 소음방지장치를 따로 설치해야 하는 문제점을 가지고 있다.
한편, 일반 건축물 또는 공동주택은 철근콘크리트 구조물로 되어 있으며, 특히 최근 고층화 추세에 입각하여 철근콘크리트 구조물이 많이 이용되고 있는 실정이다. 이러한 철근콘크리트 건축물은 철근을 힘살의 용도로 사용하고, 외부와 철근 사이는 시멘트 콘크리트로 채우는 구조로, 철근은 인장력에 강하고 콘크리트는 압축력에 강하며 이 두 재료의 팽창 계수가 유사하므로 일체화된 구조를 이루면서 우수한 구조 성능을 나타내는 구조이다. 즉, 콘크리트가 뼈의 역할을 한다면, 근육이나 신경 역할을 바로 이 철근이 담당하고 있는 것이다. 이러한 철근콘크리트구조 건축물 내부에 있는 철근은 인장 응력에 상당한 내구성을 가지고 있다는 장점이 있으나, 소음이나 진동에는 상당히 취약하다는 문제점을 가지고 있다.
이러한 철근 또는 철 금속물과 같이 진동 및 소음 감쇠 기능이 거의 없는 구조체는 진동 또는 소음이 상기 구조체의 수직방향으로 상하 구조체에 전달되므로, 이들 재료들을 그대로 방치할 경우, 진동 또는 소음이 층간에 그대로 전달되게 되어 층간소음을 증가시키는 원인으로 작용하게 된다.
이에 본 발명자들은 상기 철근 구조체에 의해 발생되는 소음 및 진동을 보다 저렴하고 간단한 방법으로 제거하기 위하여, 소음 및 진동 저감형 철근 시스템을 개발하고 본 발명을 완성하였다.
대한민국 공개특허 제10-2013-0104320호 대한민국 공개특허 제10-2015-0130951호
본 발명의 목적은 소음 및 진동 저감형 철근 시스템을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
철근 및 철근의 외주부를 감싸는 슬리브(sleeve)를 포함하되, 상기 슬리브의 길이는 상기 철근 직경의 4배 이하인 것을 특징으로 하는 소음 및 진동 저감형 철근 시스템을 제공한다.
본 발명의 소음 및 진동 저감형 철근 시스템은 종래의 철근을 이용하되, 상기 철근의 저응력 부분을 방진재료와 같이 흡음 및 방진특성이 우수한 재료를 포함하는 슬리브(sleeve)를 철근 직경의 4배 이하의 길이로 감싸고 있어, 상기 철근으로부터 발생되는 소음을 상당부분 감쇠시킬 수 있다는 장점이 있다. 또한, 본 발명의 소음 및 진동 감쇠 방법은 종래의 철근을 사용하여, 상기 철근의 외주부를 저응력 부분을 길이가 철근 직경의 4배 이하인 슬리브(sleeve)로 감싸(wrapping)는 간단한 방법을 통해 진동 및 소음을 방지할 수 있어, 보다 저렴하고 간단한 방법으로 소음 및 진동을 감쇠시킬 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 공동주택에서의 층간소음 전달 경로를 나타낸 그림이고,
도 2는 본 발명의 소음 및 진동 저감형 철근 시스템을 나타낸 사진이고,
도 3은 본 발명의 소음 및 진동 저감형 철근 시스템이 설치되는 위치를 나타낸 모식도이고,
도 4는 은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따라 제조된 철근의 소음 감쇠성능을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
본 발명은
철근 및 철근의 외주부를 감싸는 슬리브(sleeve)를 포함하되, 상기 슬리브의 길이는 상기 철근 직경의 4배 이하인 것을 특징으로 하는 소음 및 진동 저감형 철근 시스템을 제공한다.
이하 본 발명의 소음 및 진동 저감형 철근 시스템을 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
층간소음이라 함은 공동주택에서의 동일한 벽체와 지붕 및 바닥을 공유하는 인접한 위, 아래 세대에서 발생하는 소음의 총체일 수 있다. 이는 바닥을 통해서 전달되는 소음 외 세대 간 연결된 배관 및 배선 등을 통해 전달되는 모든 소음을 포함할 수 있어, 세대간 매질을 통해 전달되는 소음 외에도 발코니 등 개구부를 통해 우회적으로 들리는 소음까지도 포함한 광의의 개념이다.
좁은 의미로의 층간소음은 바닥에 충격을 가했을 때 발생하는 소음 및 보행 또는 물건의 낙하, 어린이들의 뜀 및 가구의 이동에 의해 발생한 충격이 바닥에 가해지면, 바닥 슬래브는 굴곡, 진동하고 그 진동이 공기 중에 음으로 방사되는 현상이다. 충격특성에 따라 경량충격음과 중량충격음으로 구분되고, 태핑머신과 뱅머신을 통해서 측정될 수 있다. 또한, 상기 층간소음은 수직방향의 공기전달음과 수평방향의 고체전달음으로 구분할 수 있으며, 상기 층간소음은 도 1에 나타난 바와 같이 같은 경로로 전달될 수 있다.
즉, 공용주택과 같은 건물에서 발생되는 층간소음은 바닥을 통하여 전달될 뿐 아니라, 벽과 같은 수직방향으로의 구조체를 통해서도 전달될 수 있다. 이는 상기 발생된 소음이 벽과 같은 수직방향의 구조체를 진동시키고, 상기 구조체로 전달된 진동이 다시 소음의 형태로 재발생 되면서 층간소음을 유발하게 된다.
한편, 종래의 공동주택에 사용되는 철근 콘크리트 구조는 높은 강성과 밀실함을 나타내어 공기로 전달되는 공기 전달음에 대해서는 충분한 차단 능력이 있는 반면 철근 콘크리트의 특성상 자체적인 진동 감쇠능이 낮음으로 인하여 상기 철근 콘크리트로 진동음의 차단 능력이 떨어지기 때문에 특별한 저감방법을 사용하지 않는다면 층간소음 문제가 발생할 수 밖에 없다.
이에, 본 발명의 소음 및 진동 저감형 철근 시스템은 공용주택의 철근콘크리트 구조에 포함되는 철근 구조체일 수 있으며, 상기 철근 구조체로 전달되는 진동을 저감시켜 층간소음을 저감시킬 수 있는 소음 및 진동 저감형 철근 시스템이다.
즉, 상기 소음 및 진동 저감형 철근 시스템은 도 2에 나타낸 바와 같이, 종래의 철근 구조체에 사용되는 철근을 철근 직경의 4배 이하 길이의 슬리브(sleeve)로 감싸는 방식(wrapping)을 통해, 상기 철근에 발생되는 진동을 줄일 수 있고, 이를 통해 철근으로 전달되는 진동에 의해 발생되는 층간소음을 저감시킬 수 있는 철근 시스템이다.
또한, 본 발명의 소음 및 진동 저감형 철근 시스템은 배관에 사용되는 금속 파이프일 수 있으며, 상기 금속 파이프에 전달되는 진동을 저감시켜 소음을 저감시킬 수도 있다.
이때 슬리브(sleeve)의 길이가 철근 직경의 4배를 초과할 경우, 철근 구조물의 응력 부위에 설치되어 철근의 안전성을 위협할 수 있고, 또한 상기 슬리브(sleeve)를 철근에 감싸는 랩핑(wrapping)작업이 더욱 어려울 수 있다.
한편, 상기 소음 및 진동 저감형 철근 시스템은 상기 슬리브(sleeve)를 복수개 포함하는 것이 바람직하다. 이는 상기 슬리브(sleeve)에 의해 감쇠되는 소음 및 진동의 감쇠효과를 높이기 위한 것이다. 또한, 상기 복수개의 슬리브(sleeve)는 서로 적어도 100 mm이상 이격되어 있는 것이 바람직하며 이는 상기 복수개의 슬리브(sleeve)가 설치된 콘크리트 부분에 공극(void) 또는 공동(cavity)를 발생시키지 않기 위한 것이다.
만약 상기 복수개의 슬리브(sleeve)가 100 mm 미만의 간격으로설치될 경우 상기 슬리브(sleeve)가 설치된 콘크리트에 공극(void) 또는 공동(cavity)가 발생할 가능성이 높아질 수 있다.
상기 소음 및 진동 저감형 철근 시스템에 포함되는 슬리브(sleeve)는 진동을 저감시킬 수 있는 방진재료를 사용하는 것이 바람직하다.
구조물에 작용하는 외력을 하중이라 하며, 주로 고정하중, 적재하중, 적설하중, 풍하중 및 지진력으로 구분될 수 있다. 상기 하중들은 작용하는 시간, 방향, 위치 및 상태에 따라 여러 가지 종류로 나눌 수 있으며, 또한, 상시로 작용하는 중력 가속도에 의한 정적 하중과 구조물의 운동과 진동을 발생시키는 동적 하중으로 대별되는데, 그 중 층간소음을 유발하는 것은 동적 하중으로, 상기 동적 하중에 대해서 충격완화, 차음설계를 하는 것이 층간소음을 저감하기 위해 매우 중요하다.
이에, 상기 슬리브(sleeve)는 상기 동적 하중에 의한 층간소음을 줄이기 위하여 진동을 저감시킬 수 있는 방진재료를 사용하는 것이 보다 바람직하다.
예를 들어, 상기 슬리브(sleeve)는 방진 및 흡음 특성이 우수한 합성고무인 에틸렌 프로필렌 고무(Ethylene Propylene Rubbe, EPDM)가 사용될 수 있다.
상기 에틸렌 프로필렌 고무(EPDM)는 합성고무 중 비중이 낮고 경제성이 뛰어난 합성고무이면서 우수한 탄성을 가지고 있어 진동 및 흡음 특성이 우수하다
상기 에틸렌 프로필렌 고무(EPDM)로 상기 슬리브(sleeve)를 제조할 경우, 상대적으로 저렴하면서도 우수한 소음방지 특성을 갖는 철근 시스템을 제조할 수 있다. 하지만, 상기 슬리브(sleeve)가 이에 제한된 것은 아니며, 방진특성이 좋은 적절한 다른 재료가 사용될 수도 있다.
또한, 상기 슬리브(sleeve)는 상기 소음 및 진동 저감형 철근 시스템의 인장응력이 낮게 발생되는 저응력 부분에 설치되는 것이 바람직하다.
철근 콘크리트 구조체는 철근에 인장 응력이 작용하고 콘크리트에 압축응력에 작용하게 된다. 이때, 상기 철근은 건축물에서 상당한 인장 응력을 감당하는 매우 중요한 역할을 하고 있어, 상기 슬리브(sleeve)를 설치할 경우, 상기 철근의 주요 기능인 인장력에 영향을 주지 않는 위치, 즉 인장 응력이 발생하지 않거나, 매우 작은 인장응력이 발생되는 부분에 상기 슬리브(sleeve)를 설치하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 슬리브(sleeve)는 기둥에 설치될 경우, 도 3에 나타낸 바와 같이기둥 하단에서 50cm 위부에 설치될 수 있고, 상단으로부터 전체 길이의 1/4 위치에 설치될 수 있다.
또한, 상기 슬리브(sleeve)는 철근과 다른 철근이 이어지는 부분에서 철근 및 철근의 외주부를 감싸는 방법으로 설치될 수 있다.
철근의 길이는 시공현장 상황에 따라 정해질 수 있어, 상기 철근의 길이가 짧을 경우에는 복수개의 철근을 이어 사용하게 된다. 이때 상기 철근과 다른 철근이 이어지는 부분은 소음 및 진동의 회절, 구절 및 변형이 많이 일어나는 부분으로, 상기 철근과 다른 철근이 이어지는 부분을 상기 슬리브(sleeve)로 감싸는 방법을 통해 상기 철근으로 전달되는 소음 및 진동을 더욱 감쇠시킬 수 있다.
상기 소음 및 진동 저감형 철근 시스템은 종래의 철근을 이용하되, 상기 철근의 저응력 부분을 방진재료와 같이 흡음 및 방진특성이 우수한 재료를 포함하는 슬리브(sleeve)를 철근 직경의 4배 이하의 길이로 감싸고 있어, 상기 철근으로부터 발생되는 소음을 상당부분 감쇠시킬 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명은
철근의 외주부를 슬리브(sleeve)로 감싸는 단계를 포함하되, 상기 슬리브(sleeve)의 길이가 상기 철근 직경의 4배 이하인 것을 특징으로 하는 소음 및 진동 감쇠 방법을 제공한다.
이하, 본 발명의 소음 및 진동 감쇠 방법을 상세히 설명한다.
층간소음은 공동주택에서의 동일한 벽체와 지붕 및 바닥을 공유하는 인접한 위, 아래 세대에서 발생하는 소음의 총체를 의미한다. 이는 바닥을 통해서 전달되는 소음 외 세대 간 연결된 배관, 배선 등을 통해 전달되는 모든 소음을 포함한다.
또한, 세대간 매질을 통해 전달되는 소음 외에도 발코니 등 개구부를 통해 우회적으로 들리는 소음까지도 포함한 광의의 개념이다. 즉, 바닥에 충격을 가했을 때 발생하는 소음 및 보행 또는 물건의 낙하, 어린이들의 뜀 및 가구의 이동에 의해 발생한 충격이 바닥에 가해 발생되는 좁은 의미의 층간소음을 넘어, 아래 세대에 전달되는 소음 총체를 포함하는 개념이다.
이에, 본 발명의 철근의 외주부를 슬리브(sleeve)로 감싸는 단계를 포함하는 소음 및 진동 감쇠 방법으로 철근 구조체의 철근을 통해 전달되는 소음을 방지함으로써, 철근 구조체를 사용한 공동주택의 벽면을 통해 전달되는 소음 및 그외 철근을 사용한 구조체에 전달되는 소음을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 철근의 외주부를 슬리브(sleeve)로 감싸는 단계를 포함하는 소음 및 진동 감쇠 방법은 상기 철근에 발생되는 진동을 감쇠시키는 방법을 통해 소음을 줄이는 방식으로, 건물의 상하층 간의 층간 소음 뿐 아니라, 도로, 철도 및 항공기로부터 발생하여 유입되는 진동에 의해 발생되는 소음을 줄일 수도 있다.
즉, 종래의 철근 구조체에 사용되는 철근을 철근 직경의 4배 이하 길이의 슬리브(sleeve)로 감싸는 방식(wrapping)을 통해, 상기 철근에 발생되는 진동을 줄일 수 있고, 이를 통해 철근으로 전달되는 진동에 의해 발생되는 층간소음을 저감시킬 수 있다.
이때 상기 슬리브(sleeve)의 길이가 철근 직경의 4배를 초과할 경우, 철근 구조물의 응력 부위에 설치되어 철근의 안전성을 위협할 수 있고, 또한 상기 슬리브(sleeve)를 철근에 감싸는 랩핑(wrapping)작업이 더욱 어려울 수 있으므로, 상기 슬리브(sleeve)의 길이는 철근 직경의 4배 이하를 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 슬리브(sleeve)는 철근 구조체를 배근한 상태에서 철근에 설치하는 것은 상당히 까다롭기 때문에, 철근의 치수에 맞춰서 슬리브(sleeve)를 설계하여, 감쇠능이 뛰어난 재료로 성형한 후 철근에 감싸는 것이 가장 간단하고 효과적일 수 있다.
이때, 상기 슬리브(sleeve)는 상기 슬리브(sleeve)에 의해 감쇠되는 소음 및 진동의 감쇠효과를 높이기 위하여 철근에 복수개 설치되는 것이 바람직하며, 상기 복수개의 슬리브(sleeve)는 서로 적어도 100 mm이상 이격되어 있는 것이 바람직하다. 이는 상기 복수개의 슬리브(sleeve)가 설치된 콘크리트 부분에 공극(void) 또는 공동(cavity)를 발생시키지 않기 위한 것이다.
만약 상기 복수개의 슬리브(sleeve)가 100 mm 미만의 간격으로설치될 경우 상기 슬리브(sleeve)가 설치된 콘크리트에 공극(void) 또는 공동(cavity)가 발생할 가능성이 높아질 수 있다.
또한, 상기 슬리브(sleeve)는 진동을 저감시킬 수 있는 방진재료를 사용하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 상기 슬리브(sleeve)는 방진 및 흡음 특성이 우수한 합성고무인 에틸렌 프로필렌 고무(Ethylene Propylene Rubbe, EPDM)가 사용될 수 있다.
상기 에틸렌 프로필렌 고무(EPDM)는 합성고무중 비중이 가장 낮고 경제성이 뛰어난 합성고무이면서 우수한 탄성을 가지고 있어 진동 및 흡음 특성이 우수하여, 이를 상기 슬리브(sleeve)로 사용할 경우, 저렴하면서도 우수한 소음방지 특성을 갖는 철근 시스템을 형성할 수 있다. 하지만, 상기 슬리브가 이에 제한된 것은 아니며, 방진특성을 향상시킨 적절한 다른 재료가 사용될 수도 있다.
또한, 상기 슬리브(sleeve)은 상기 철근의 부분 중 인장응력이 낮게 발생되는 부분에 설치되는 것이 바람직하다.
철근 콘크리트 구조체는 철근에 인장 응력이 작용하고 콘크리트에 압축응력에 작용하게 된다. 이때, 상기 철근은 건축물에서 상당한 인장 응력을 감당하는 매우 중요한 역할을 하고 있어, 상기 슬리브(sleeve)를 설치할 경우, 상기 철근의 주요 기능인 인장력에 영향을 주지 않는 위치, 즉 인장 응력이 발생하지 않거나, 매우 작은 인장응력이 발생되는 부분에 상기 슬리브(sleeve)를 설치하는 것이 바람직하다.
본 발명의 소음 및 진동 감쇠 방법은 종래의 철근을 사용하여, 상기 철근의 외주부를 저응력 부분을 길이가 철근 직경의 4배 이하인 슬리브(sleeve)로 감싸(wrapping)는 간단한 방법을 통해 진동 및 소음을 방지할 수 있어, 보다 저렴하고 간단한 방법으로 소음 및 진동을 감쇠시킬 수 있다는 장점이 있다.
이하, 실시예 및 실험예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
다음과 같은 단계를 통해 소음 및 진동 저감형 철근 시스템을 제조하였다.
단계 1: 쇼어 경도 A 40도를 갖는 에틸렌 프로필렌 고무(EPDM)를 준비하였다.
단계 2:상기 준비한 에틸렌 프로필렌 고무(EPDM)를 진공프레스 250 ton, 열판 550 x 550 mm에서 가류시간 300초, 온도 165 ℃ 및 압력 125 kgf/cm2의 조건에서 성형하여 28 mm의 직경 및 80 mm의 길이를 갖는 슬리브(sleeve)를 제조하였으며, 상기 제조된 슬리브(sleeve)내에 에어 블리스터(air blister)의 제거를 위해 진공을 3회 걸었다.
단계 3: 상기 단계 2에서 제조된 슬리브(sleeve)를 직경 약 28 mm 및 길이 약 3 m를 갖는 철근의 중앙부에 끼워 소음 및 진동 저감형 철근 시스템을 제조하였다.
<실시예 2>
본 발명에 따른 소음 및 진동 저감형 철근 시스템을 제조하기 위하여, 상기 실시예 1에서 단계 1의 에틸렌 프로필렌 고무(EPDM)를 쇼어 경도 A 30도를 갖는 에틸렌 프로필렌 고무(EPDM)로 달리하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 소음 및 진동 저감형 철근 시스템을 제조하였다.
<실시예 3>
본 발명에 따른 소음 및 진동 저감형 철근 시스템을 제조하기 위하여, 상기 실시예 1에서 단계 1의 에틸렌 프로필렌 고무(EPDM)를 쇼어 경도 A 50도를 갖는 에틸렌 프로필렌 고무(EPDM)로 달리하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 소음 및 진동 저감형 철근 시스템을 제조하였다.
<실시예 4>
본 발명에 따른 소음 및 진동 저감형 철근 시스템을 제조하기 위하여, 상기 실시예 1에서 단계 3에서 에틸렌 프로필렌 고무(EPDM)를 쇼어 경도 A 60도를 갖는 에틸렌 프로필렌 고무(EPDM)로 달리하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 소음 및 진동 저감형 철근 시스템을 제조하였다.
<실시예 5>
발명에 따른 소음 및 진동 저감형 철근 시스템을 제조하기 위하여, 상기 실시예 1에서 단계 1의 슬리브(sleeve) 2개를 철근의 양끝에 끼우는 것으로 달리하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 슬리브(sleeve) 2개를 포함하는 철근 시스템을 제조하였다.
<비교예 1>
직경 약 28 mm 및 길이 약 3 m를 갖는 철근을 준비하였다.
<실험예 1> 에틸렌 프로필렌 고무(EPDM)의 물성 평가
본 발명의 슬리브(sleeve)로 사용되는 에틸렌 프로필렌 고무(EPDM)의 물성을 확인하기 위하여, 실시예 1 내지 4에 사용한 에틸렌 프로필렌 고무(EPDM)에 대하여, 이하와 같은 실험을 수행하였다.
실시예 1 내지 4에서 사용한 에틸렌 프로필렌 고무(EPDM)의 물성을 비교 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
작업성
(work ability)		 인장강도
(kfg/cm2)		 연신율
(%)
실시예 1 60 105 577
실시예 2 40 84112 623
실시예 3 80 112 475
실시예 4 100 125 100
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 2에서 사용한 쇼어 경도 A 30의 경우, 인장강도 및 작업성이 좋지 않은 반면, 실시예 1에서 사용한 쇼어 경도 A 40의 경우, 작업성이 우수하고, 105 kfg/cm2의 인장강도 및 577%의 연신율을 갖는다는 것을 알 수 있다. 한편, 실시예 1 내지 4에서 사용된 에틸렌 프로필렌 고무(EPDM) 모두 감쇠능이 우수하였으며, 그 중 실시예 2에서 사용한 쇼어 경도 A 30를 갖는 에틸렌 프로필렌 고무(EPDM)의 경우 감쇠능이 가장 우수하였고, 상기 쇼어 경도값이 증가할수록 상기 에틸렌 프로필렌 고무(EPDM)의 소음 감쇠능이 나빠졌다. 또한, 상기 에틸렌 프로필렌 고무(EPDM)는 내열성이 우수해 건축물에 발생할 수 있는 화재 등에도 충분히 견딜 수 있을 것으로 예상해 볼 수 있다.
<실험예 2> 철근 시스템의 소음 감쇠능 측정(1)
본 발명에 따라 제조된 소음 및 진동 저감형 철근 시스템과 슬리브를 포함하지 않는 종래의 철근의 소음 감쇠능을 확인하기 위하여, 실시예 1 및 비교예 1에 의하여 제조된 철근에 대하여, 이하와 같은 실험을 수행하였다.
실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 철근을 각각 천장과 수평하게 설치한 후, 망치를 이용하여 한쪽 끝을 일정한 힘으로 두드린 후 다른쪽 끝에서 발생한 소음을 Wensn사의 소음측정기를 이용하여 측정하였으며, 그 결과를 도 4에 나타내었다.
도 4에 나타난 바와 같이, 30 dB이하의 저음부에서는 실시예 1 및 비교예 1에서 비슷한 발생량을 나타내었으나, 60 내지 85 dB영역의 고음부에서는 실시예 1이 비교예 1보다 발생량이 작음을 알 수 있다.
이를 통해, 종래의 종래의 철근보다 본 발명의 소음 및 진동 저감형 철근 시스템이 더욱 소음 감쇠능이 우수함을 알 수 있다.
<실험예 3> 철근 시스템의 소음 감쇠능 측정(2)
본 발명에 따라 제조된 소음 및 진동 저감형 철근 시스템과 슬리브를 1개 포함하는 철근 시스템과 복수개 포함하는 철근 시스템의 소음 감쇠능을 확인하기 위하여, 실시예 1 및 5에 의하여 제조된 철근에 대하여, 이하와 같은 실험을 수행하였다.
실시예 1 및 5에서 제조된 철근을 각각 천장과 수평하게 설치한 후, 망치를 이용하여 한쪽 끝을 일정한 힘으로 두드린 후 다른쪽 끝에서 발생한 소음을 Wensn사의 소음측정기를 이용하여 측정하였으며, 그 결과를 도 4에 나타내었다.
도 4에 나타난 바와 같이, 60 내지 85 dB영역의 고음부에서의 소음 감쇠능에 있어서, 슬리브(sleeve) 1개를 설치한 실시예 1에서는 약 10 내지 12 % 소음이 감쇠되는 효과가 나타났고, 슬리브(sleeve) 2개를 설치한 실시예 5에서는 약 17 내지 18 % 감쇠되는 효과가 나타났음을 확인할 수 있다. 즉, 슬리브(sleeve) 1개를 설치한 실시예 1보다 슬리브(sleeve) 2개를 설치한 실시예 2가 더 효과적으로 소음을 감쇠시켰음을 알 수 있다.
이를 통해, 철근 시스템에 상기 슬리브(sleeve)를 복수 개 설치했을 때가 단수 개 설치했을 때보다 소음 감쇠능아 향상되는 것을 알 수 있다.
1: 철근
2: 슬리브(sleeve)

Claims (5)

  1. 철근 및 철근의 외주부를 감싸는 슬리브(sleeve)를 포함하되, 상기 슬리브의 길이는 상기 철근 직경의 4배 이하인 것을 특징으로 하는 소음 및 진동 저감형 철근 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 소음 및 진동 저감형 철근 시스템은 상기 슬리브(sleeve)를 복수개 포함하되, 상기 복수개의 슬리브(sleeve)는 서로 적어도 100 mm이상 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 소음 및 진동 저감형 철근 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 슬리브(sleeve)는 방진재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 소음 및 진동 저감형 철근 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 슬리브(sleeve)는 상기 철근의 저응력 부분에 위치되는 것을 특징으로 하는 소음 및 진동 저감형 철근 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 슬리브(sleeve)는 철근과 다른 철근이 이어지는 부분에서 철근 및 철근의 외주부를 감싸는 것을 특징으로 하는 소음 및 진동 저감형 철근 시스템.




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