KR20180057246A

KR20180057246A - 배관용 이중 내진 행거시스템

Info

Publication number: KR20180057246A
Application number: KR1020160155654A
Authority: KR
Inventors: 이상호; 오상훈
Original assignee: 부산대학교 산학협력단
Priority date: 2016-11-22
Filing date: 2016-11-22
Publication date: 2018-05-30
Also published as: KR101907104B1

Abstract

본 발명은 배관용 이중 내진 행거시스템에 관한 것으로, 공중에 떠 있는 상태로 설치되는 배관을 지지하는 가운데 지진 발생시 가해지는 지진하중에 대한 응답가속도를 효과적으로 감쇄하여 배관의 내진성능을 확보할 수 있도록 한 것이다.
이러한 본 발명은, 배관을 끼워 지지하는 내부링과; 상기 내부링을 외측으로 이격되게 둘러싼 형태로 설치되는 외부링과; 상기 외부링을 지지하는 지지부재와; 상기 외부링과 상기 내부링을 연결하는 형태로 설치되어 상기 외부링의 지지를 받으면서 지진 발생시 상기 배관을 통해 전달되는 지진하중이 일정 이상인 경우, 전달되는 지진하중 에너지를 흡수하여 상기 배관의 응답가속도를 줄여주는 댐퍼부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

배관용 이중 내진 행거시스템{Double seismic hanger system of plumbing}

본 발명은 배관용 행거에 관한 것으로, 특히 공중에 떠 있는 상태로 설치되는 배관을 지지하는 가운데 지진 발생시 가해지는 지진하중에 대한 응답가속도를 효과적으로 감쇄하여 배관의 내진성능을 확보할 수 있도록 한 배관용 이중 내진 행거시스템에 관한 것이다.

전세계적으로 지진이 대형화/다발화되고 있으며, 국내에서도 상시 발생할 가능성이 높으며, 지진이 발생하면 지반이 수평방향으로 심하게 흔들리게 되며, 상부 구조물은 지반의 움직임에 비해 크게 증폭되어 흔들리게 된다.

이에 따라 국내의 내진설계는 KBC-2016에서 2층 이상, 연면적 500m2 이하로 내진기준의 적용이 강화되었으며, 구조체뿐만 아니라 비구조요소(천정, 커텐월, 설비시설 등)에도 엄격히 적용하고 있다.

비구조요소 중에서, 소방설비에 대한 내진설계 적용은 2016년부터 적용하도록 하고 있다. 소방설비에 대한 내진설계는 기본적으로 입력되는 지진하중에 대하여 안정성을 확보하도록 하고 있으나, 입력되는 지진하중에 대한 응답가속도를 줄여서 배관의 내진성능을 확보하는 방법은 제시되고 있지 않은 상황이다.

배관의 내진성능 확보를 위하여 국내외 일부 관련업체에서는 배관과 구조체의 연결부에 브레이스를 설치하거나, 배관의 이음매를 이용하여 진동에너지를 흡수하거나, 스프링을 사용한 내진행거를 적용하고 있지만 이들 모두 효과적인 내진성능을 기대하기 어려운 실정이었다.

예컨대, 한국공개특허공보 제2014-0001608호에 개시된 '내진 행거'의 경우 스프링의 탄성을 이용하여 배관을 탄력적으로 지탱하도록 구성되었으나, 이같은 형태는 지진응답을 줄이는 효과보다는 오히려 지진응답을 크게 증폭하는 역효과가 있었다.

그러므로, 입력되는 지진동에 대하여 응답가속도를 획기적으로 줄여서 지진동에 대한 배관시설의 안전성을 확보할 수 있는 수준의 기술을 개발하는 것이 절실하였다.

한국공개특허공보 제2014-0001608호(2014.01.07)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 공중에 떠 있는 상태로 설치되는 배관을 지지하는 가운데 지진 발생시 가해지는 지진하중에 대한 응답가속도를 효과적으로 감쇄하여 배관의 내진성능을 확보할 수 있도록 한 배관용 이중 내진 행거시스템을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템은, 건축물의 배관을 지지한 상태로 지진 발생시 응답가속도를 줄일 수 있도록 한 내진 행거시스템으로서, 배관을 끼워 지지하는 내부링과; 상기 내부링을 외측으로 이격되게 둘러싼 형태로 설치되는 외부링과; 상기 외부링을 지지하는 지지부재와; 상기 외부링과 상기 내부링을 연결하는 형태로 설치되어 상기 외부링의 지지를 받으면서 지진 발생시 상기 배관을 통해 전달되는 지진하중이 일정 이상인 경우, 전달되는 지진하중 에너지를 흡수하여 상기 배관의 응답가속도를 줄여주는 댐퍼부재를 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

여기서, 상기 댐퍼부재는 전달되는 지진하중 에너지를 흡수하면서 소성 변형되는 이력특성에 의해 지진하중 에너지를 감쇄하는 강재 이력댐퍼로 구비된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 내부링은 분할되어 이등분된 반원 형태의 내부링 분할체 한 쌍으로 이루어지고, 상기 외부링은 분할되어 이등분된 반원 형태의 외부링 분할체 한 쌍으로 이루어지며, 상기 내부링 분할체 하나, 상기 외부링 분할체 하나, 상기 내부링 분할체와 외부링 분할체를 연결하는 적어도 하나의 강재 이력댐퍼가 일체로 성형되어 반본체를 형성하고, 상기 반본체 한 쌍이 대향하는 형태로 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 내부링과 상기 외부링은 수직방향으로 분할되어 한 쌍의 내부링 분할체와 한 쌍의 외부링 분할체로 이루어지며, 상기 강재 이력댐퍼는 상기 내부링 분할체의 상단부와 상기 외부링 분할체의 상단부를 수직하게 연결하는 것과 상기 내부링 분할체의 하단부와 상기 외부링 분할체의 하단부를 수직하게 연결하는 것으로 구비되되, 상기 배관의 종방향을 폭방향으로 하는 판 형상으로 형성되어, 상기 반본체 한 쌍이 대향하여 결합될 때 상기 반본체 한 쌍의 상부에 구비된 강재 이력댐퍼 간에 대면하여 결합되고, 상기 반본체 한 쌍의 하부에 구비된 강재 이력댐퍼 간에 대면하여 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 배관의 종방향으로 형성된 상기 강재 이력댐퍼의 전후 폭은 상기 내부링 및 외부링의 전후 폭보다 좁게 형성되어 지진하중에 의한 변형이 상기 강재 이력댐퍼에서 집중적으로 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 내부링 분할체의 상단부와 하단부에는 각각 상측과 하측으로 수직하게 연장되어 상기 강재 이력댐퍼와 연결되고 체결공을 갖는 내부링 플랜지부가 형성되고, 상기 외부링 분할체의 상단부와 하단부에는 각각 상측과 하측으로 수직하게 연장되고 체결공을 갖는 외부링 플랜지부가 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 강재 이력댐퍼는 상기 내부링을 상측과 하측에서 지지하되, 상기 배관의 하중을 고려하여 상기 내부링을 상기 외부링의 내부에서 하측으로 치우친 편심된 위치에 구비되도록 함으로써 상기 내부링을 하측에서 지지하는 강재 이력댐퍼의 길이가 상기 내부링을 상측에서 지지하는 강재 이력댐퍼의 길이보다 짧게 형성시킨 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 강재 이력댐퍼에 부착되어 상기 강재 이력댐퍼의 변형이 일정 이상 진행되면 그 변형으로 인한 외력을 받고 초기 색상과는 다른 색상으로 변색되어 상기 강재 이력댐퍼의 변형량을 표시하는 변형량 표시탭이 더 구비된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 내부링과 상기 외부링은 수평방향으로 분할되어 한 쌍의 내부링 분할체와 한 쌍의 외부링 분할체로 이루어지며, 상기 강재 이력댐퍼는 상기 내부링 분할체의 상부와 상기 외부링 분할체의 상부를 수직하게 연결하는 것과 상기 내부링 분할체의 하부와 상기 외부링 분할체의 하부를 수직하게 연결하는 것으로 구비되되, 상기 배관의 횡방향을 폭방향으로 하는 판 형상으로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 강재 이력댐퍼에는 복수의 개구부가 형성되어 지진하중에 의한 변형이 상기 강재 이력댐퍼에서 집중적으로 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 강재 이력댐퍼는, 상기 내부링에 접하는 제1베이스부와, 상기 외부링에 접하는 제2베이스부와, 상기 제1베이스부와 제2베이스부에 형성되는 댐퍼본체부로 이루어지되, 상기 댐퍼 본체부가 상기 제1베이스부 및 제2베이스부에 비해 좁은 좌우 폭으로 형성되고 수직방향으로 길게 형성된 복수의 개구부를 구비하여 지진하중에 의한 변형이 상기 댐퍼 본체부에서 집중적으로 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 내부링 분할체의 좌측단부와 우측단부에는 각각 좌측과 우측으로 수평하게 연장되고 체결공을 갖는 내부링 플랜지부가 형성되고, 상기 외부링 분할체의 좌측단부와 우측단부에는 각각 좌측과 우측으로 수평하게 연장되고 체결공을 갖는 외부링 플랜지부가 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 내부링과 상기 외부링은 수평방향으로 분할되어 한 쌍의 내부링 분할체와 한 쌍의 외부링 분할체로 이루어지며, 상기 강재 이력댐퍼는 상기 내부링 분할체의 상부와 상기 외부링 분할체의 상부를 수직하게 연결하는 것과 상기 내부링 분할체의 하부와 상기 외부링 분할체의 하부를 수직하게 연결하는 것으로 구비되되, 그 각각은 상기 배관의 종방향을 폭방향으로 하여 좌편과 우편에서 서로 대면하여 이격된 한 쌍의 판재로 구비된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 강재 이력댐퍼에서 서로 대면하는 판재에는 중간 높이 지점에 반원상의 절곡부가 형성되어 지진하중에 의한 변형이 상기 절곡부에서 집중적으로 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 외부링 하나에 대하여 상기 내부링 둘 이상이 구비되어 인접하는 둘 이상의 배관을 지지할 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 내부링은 분할되어 이등분된 반원 형태의 내부링 분할체 둘 이상의 쌍으로 이루어지고, 상기 외부링은 분할되어 이등분된 반사각형 형태의 외부링 분할체 한 쌍으로 이루어지며, 상기 내부링 분할체 둘 이상, 상기 외부링 분할체 하나, 상기 내부링 분할체와 외부링 분할체를 연결하는 강재 이력댐퍼가 일체로 성형되어 반본체를 형성하고, 상기 반본체 한 쌍이 대향하는 형태로 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 반본체에서 내부링 분할체는 좌우방향으로 서로 연하여 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템은, 내부링과 외부링에 의해 공중에 떠 있는 상태로 설치되는 배관을 이중으로 지지하는 가운데 지진 발생시 가해지는 지진하중에 대한 응답가속도를 효과적으로 감쇄하여 배관의 내진성능을 확보할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 내부링, 외부링, 강재 이력댐퍼가 일체로 형성된 반본체를 구비하는 구성에 의해 설치를 현장에서 내부링, 외부링, 강재 이력댐퍼를 일일이 설치하는 번거로움이 없다.

또한, 본 발명은 강재 이력댐퍼에 변형량 표시탭이 부착되는 구성에 의해 지진 발생으로 인해 영향을 받고 변형된 것들만 신속히 식별하여 교체할 수 있어서 관리인력 및 비용을 최소화하는데 도움이 된다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템의 사시도
도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템의 정면도
도 3은 본 발명의 제1실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템에서 반본체의 사시도
도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템의 작용 및 동작을 설명하기 위한 참조도
도 5 및 도 6은 본 발명의 제1실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템의 설치방법을 설명하기 위한 참조도
도 7은 본 발명의 변형된 제1실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템을 설명하기 위한 정면도
도 8은 본 발명의 제2실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템의 사시도
도 9는 본 발명의 제2실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템의 정면도
도 10은 본 발명의 제2실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템에서 반본체 한 쌍의 사시도
도 11은 본 발명의 제3실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템의 사시도
도 12는 본 발명의 제3실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템의 정면도
도 13은 본 발명의 제3실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템에서 반본체 한 쌍의 사시도
도 14는 본 발명의 제4실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템의 사시도
도 15는 본 발명의 제3실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템에서 반본체 한 쌍의 사시도

첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.

또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

[제1실시예]

도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템의 정면도이며, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템에서 반본체의 사시도이며, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템의 작용 및 동작을 설명하기 위한 참조도이다. 그리고 도 5 및 도 6은 본 발명의 제1실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템의 설치방법을 설명하기 위한 참조도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 이중 내진 행거시스템은 내부링(110), 외부링(120), 댐퍼부재인 강재 이력댐퍼(130), 지지부재(전산볼트(140)와 와이어(150))를 포함하여 이루어지며, 상기 강재 이력댐퍼(130)가 상기 외부링(120)과 상기 내부링(110)을 연결하는 형태로 설치된 상태에서 지진 발생으로 인해 배관(P)을 통해 전달되는 지진하중이 일정 이상인 경우, 전달되는 지진하중 에너지를 흡수하여 소산시키면서 배관(P)의 응답가속도를 줄여주는 역할을 하도록 구성된다.

이같은 구성에 따르면 내부링(110)과 외부링(120)에 의해 이중 행거를 구성하여 공중에 떠 있는 상태로 설치되는 배관(P)을 안정적으로 지지하면서도 지진이 발생하면 지진하중으로 인한 배관의 응답가속도를 효과적으로 줄일 수 있게 되어 배관(P)에 대한 내진성능을 확보할 수 있는 것이다.

이하, 상기 각 구성요소들을 중심으로 본 발명의 제1실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.

상기 내부링(110)은 배관(P)을 끼워 지지하는 역할을 하는 것으로, 수직방향으로 분할되어 이등분된 반원 형태의 내부링 분할체(110a) 한 쌍의 결합으로 이루어진다. 그리고 상기 내부링 분할체(110a) 한 쌍의 결합을 위해 상기 내부링 분할체(110a)의 본체(111) 상단부와 하단부에는 각각 상측과 하측으로 수직하게 연장되고 체결공(112a)을 갖는 내부링 플랜지부(112)가 형성된다. 이로써 상기 내부링 플랜지부(112)의 체결공(112a)에 볼트와 너트를 사용하여 체결하면 상기 내부링 분할체(110a) 한 쌍의 결합이 이루어진다.

상기 외부링(120)은 내부링(110)을 중심으로 하여 그 외측으로 이격되게 둘러싼 형태로 설치되어 지지부재인 전산볼트(140) 및 와이어(150)에 의해 지지를 받는다. 여기서 상기 외부링(120)과 강재 이력댐퍼(130) 간 접합부의 내력이 강재 이력댐퍼(130)에 비해 충분히 크게 설계해야 한다. 그리고 상기 외부링(120)은 상기 강재 이력댐퍼(130)가 수평력으로 작용하는 지진하중에 의해 변형되는 순간에 전산볼트(140) 및 와이어(150)에 의해 수평력에 대해 충분한 저항능력을 보유할 수 있도록 설계되어야 한다. 이같은 상기 외부링(120)은 수직방향으로 분할되어 이등분된 반원 형태의 외부링 분할체(120a) 한 쌍의 결합으로 이루어진다. 상기 외부링 분할체(120a)의 본체(121) 상단부와 하단부에는 각각 상측과 하측으로 수직하게 연장되고 체결공(122a)을 갖는 외부링 플랜지부(122)가 형성된다. 이로써 상기 외부링 플랜지부(122)의 체결공(122a)에 볼트와 너트를 사용하여 체결하면 상기 외부링(120) 한 쌍의 결합이 이루어진다.

상기 댐퍼부재는 강재 이력댐퍼(130)로 구비되며, 상기 강재 이력댐퍼(130)는 전달되는 지진하중 에너지를 흡수하여 소성 변형되는 이력특성에 의해 배관(P)에 의해 전달되는 하중 에너지를 감쇄하여 배관(P)의 응답가속도를 줄이는 역할을 한다. 이같은 강재 이력댐퍼(130)는 상기 외부링(120)의 내측에서 내부링(110)의 상부와 하부를 각각 지지하고 있는 형태로 배치되는데, 도 3에서 볼 수 있는 것처럼 상부에서는 상기 내부링 분할체(110a)의 상단부에 형성된 내부링 플랜지부(112)로부터 상기 외부링 분할체(120a)의 상단부까지 연장된 형태로 이루어지고, 하부에서는 상기 내부링 분할체(110a)의 하단부에 형성된 내부링 플랜지부(112)로부터 상기 외부링 분할체(120a)의 하단부까지 연장된 형태로 이루어진다.

이같은 강재 이력댐퍼(130)는 도 3에서 볼 수 있는 것처럼 상기 내부링 분할체(110a) 및 외부링 분할체(120a)와 더불어 처음부터 일체로 성형되어 반본체를 구성할 수도 있고, 내부링 분할체(110a)와 외부링 분할체(120a), 강재 이력댐퍼(130)가 각각 개별적으로 제조된 후 접합되는 방식에 의해 반본체를 구성할 수도 있다. (단, 개별 제조된 개체들을 접합하는 경우 그 접합부의 내력을 강재 이력댐퍼(130)보다 충분히 강하게 형성시켜야 한다) 어느 경우이든지 상기 내부링(110), 외부링(120), 강재 이력댐퍼(130)로 반본체를 미리 제작하여 두면 현장에서는 반본체 한 쌍을 배관을 중심으로 대향하여 결합하는 방식으로 간단히 설치할 수 있다는 점에서 장점이 있다. 이들 한 쌍의 반본체는 배관용 이중 내관 행거시스템에서 지지부재를 제외한 본체를 구성하게 된다.

여기서 상기 강재 이력댐퍼(130)는 배관(P)의 종방향을 폭방향으로 하는 판 형상으로 형성되어 상기 반본체 한 쌍이 대향하여 결합될 때 상기 반본체 한 쌍의 상부에 구비된 것들 간에 대면하여 결합되고, 상기 반본체 한 쌍의 하부에 구비된 것들 간에 대면하여 결합된다. 이같은 구성에 따르면 상기 내부링(110)의 상측에서 두 개의 대면하는 강재 이력댐퍼(130)가 위치하고, 상기 내부링(110)의 하측에서 두 개의 대면하는 강재 이력댐퍼(130)가 위치하여 총 네 개의 강재 이력댐퍼(130)가 내부링(110)과 외부링(120)의 사이에 구비되어 지진하중 에너지를 흡수하여 소산시키는 작용을 하는 것이다.

한편, 도면에서 확인할 수 있는 것처럼 상기 강재 이력댐퍼(130)의 전후 폭은 상기 내부링(110) 및 외부링(120)의 전후 폭보다 좁게 형성되어 지진하중에 의한 변형이 상기 강재 이력댐퍼(130)에서 집중적으로 이루어질 수 있도록 한다. 이같은 구성에 따르면 강재 이력댐퍼(130)의 작용이 원활하게 이루어지도록 할 수 있으며 지진시 변형되는 부위를 제어하기도 용이하므로 구조설계가 훨씬 용이해지는 장점이 있다.

상기 지지부재는 상기 외부링(120)을 건축물에 지지하는 역할을 하는 것으로 전산볼트(140)와 와이어(150) 중 어느 하나 또는 둘 모두를 구비하여 이루어진다. 상기 전산볼트(140)와 와이어(150)의 설치는 도 5 및 도 6에 도시된 것처럼 할 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 것처럼 전산볼트(140)를 브래킷(140a)을 사용하여 외부링(120) 상단부에 위치한 외부링 플랜지부(122)에 체결하여 지지시킨 상태에서 외부링(120) 외측으로 형성된 체결편(123)의 통공(123a)을 통해 와이어(150)를 연결하여 지지시킬 수 있다. 또한, 도 6에 도시된 것처럼 전산볼트(140)를 브래킷(140b)을 사용하여 외부링(120) 상단부에 위치한 외부링 플랜지부(122)에 체결하여 지지시킨 상태에서 그 브래킷(140a)에 와이어(150)를 연결하여 추가적으로 지지시킬 수 있다.

전술된 구성을 갖는 본 발명의 제1실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템은 도 4에서 볼 수 있는 것처럼 배관(P)이 내부링(110)에 끼워진 상태로 내부링(110)과 외부링(120)에 의해 이중으로 지지된 상태에 있다가 지진이 발생하면 배관(P)을 통해 수평력의 형태로 전달되는 지진하중이 일정 이상인 경우, 그 지진하중 에너지를 강재 이력댐퍼(130)가 흡수하여 변형되면서 배관(P)의 응답가속도를 줄여주게 된다. 이로써 지진으로 인한 배관(P)의 손상 및 파괴를 효과적으로 억제할 수 있는 것이다.

한편, 도 1에 도시된 것처럼 강재 이력댐퍼(130)에는 변형량 표시탭(160)이 부착된다. 이같은 변형량 표시탭(160)은 강재 이력댐퍼(130)의 변형이 일정 이상 진행되면 그 변형으로 인한 외력을 받고 초기 색상과는 다른 색상으로 변색되어 상기 강재 이력댐퍼(130)의 변형량을 표시한다. 참고로, 이같은 변형량 표시탭(160)은 일본에서 TOYOBO 주식회사(東洋紡株式會社)가 출원하여 등록받은(일본등록특허 제5320888호) '변형량 표시체 및 그것을 이용한 변형 또는 그 변형량의 검지방법'에 기재된 기술을 적용한 것으로, 고분자 중에 올리고페닐렌 비닐렌 화합물류인 염료가 0.01~20 중량% 첨가되어 특정 분자 분산 상태로 고정되어 있는 것을 핵심기술로 하고 있다.

이같은 변형량 표시탭(160)이 강재 이력댐퍼(130)에 부착되어 있으면 많은 수의 배관용 이중 내진 행거시스템 중에서 지진 발생으로 인해 영향을 받고 강재 이력댐퍼(130)가 변형된 것들만 신속히 식별하여 교체할 수 있어서 관리인력 및 비용을 최소화하는데 도움이 된다.

계속해서 변형된 형태의 제1실시예에 대해 설명한다.

도 7은 본 발명의 변형된 제1실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템을 설명하기 위한 정면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명 변형된 제1실시예에서는 배관(P)의 하중을 고려하여 상기 내부링(110)을 상기 외부링(120)의 중심에 위치시키지 않고 하측으로 치우친 편심된 위치에 구비되도록 한 것을 특징으로 한다. 이로써 상기 내부링(110)을 하측에서 지지하는 강재 이력댐퍼(130)의 길이가 상기 내부링(110)을 상측에서 지지하는 강재 이력댐퍼(130)의 길이보다 짧게 형성된다.

이같이 변형된 구성에 의하면 상측에 설치된 강재 이력댐퍼(130)와 하측에 설치된 강재 이력댐퍼(130)가 동일한 소재로 구비되더라도 서로 간의 길이 조절을 통해 배관(P)의 하중에 따른 미묘한 설계상의 차이를 반영하여 전체적인 밸런스를 유지할 수 있는 것이다.

계속해서 아래에서는 본 발명의 제2실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템을 설명한다.

[제2실시예]

도 8은 본 발명의 제2실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템의 사시도이고, 도 9는 본 발명의 제2실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템의 정면도이며, 도 10은 본 발명의 제2실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템에서 반본체 한 쌍의 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템은, 제1실시예와 비교하여 상기 내부링(110)과 상기 외부링(120)이 수평방향으로 분할되어 한 쌍의 내부링 분할체(110a)와 한 쌍의 외부링 분할체(120a)로 이루어지며, 상기 강재 이력댐퍼(130)는 상기 내부링 분할체(110a)의 상부와 상기 외부링 분할체(120a)의 상부를 수직하게 연결하는 것과 상기 내부링 분할체(110a)의 하부와 상기 외부링 분할체(120a)의 하부를 수직하게 연결하는 것으로 구비되되 배관(P)의 횡방향을 폭방향으로 하는 판 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이같은 제2실시예의 구성에 의하면 내부링(110)과 외부링(120)이 수직방향이 아닌 수평방향으로 분할되기 때문에 상측과 하측으로 설치되는 강재 이력댐퍼(130)에 대하여 분할 구조로 인한 간섭을 최소화할 수 있게 된다.

또한, 강재 이력댐퍼(130)가 제1실시예와 달리 배관(P)의 종방횡을 폭방향으로 하여 형성되는 대신 배관의 횡방향을 폭방향으로 하는 판 형상으로 형성되면, 수평력으로 작용하는 지진하중에 의해 강재 이력댐퍼(130)가 두께 방향이 아닌 폭방향으로 변형하게 된다. 이에 따라 상기 강재 이력댐퍼(130)에는 복수의 개구부(132a)가 형성되도록 하여 지진하중에 의한 변형이 강재 이력댐퍼(130)의 폭방향으로 용이하게 일어날 수 있도록 구성한다. 이같은 강재 이력댐퍼(130)의 구성에 따르면 폭방향으로 변형되도록 한 구성에 의하여 제1실시예와 같이 네 개를 구비하지 않고 상부와 하부에 하나씩 단 두 개만을 구비하여도 지진하중 에너지를 충분히 흡수할 수 있게 된다.

상기 강재 이력댐퍼(130)에 대해 보다 상세히 살펴보면, 상기 강재 이력댐퍼(130)는 상기 내부링(110)에 접하는 제1베이스부(131a)와, 상기 외부링(120)에 접하는 제2베이스부(131b)와, 상기 제1베이스부(131a)와 제2베이스부(131b)에 사이에 형성되는 댐퍼 본체부(132)로 이루어진다. 여기서 상기 댐퍼 본체부(132)가 상기 제1베이스부(131a) 및 제2베이스부(131b)에 비해 좁은 좌우 폭으로 형성되고 수직방향으로 길게 형성된 복수의 개구부(132a)를 구비하여 지진하중에 의한 변형이 상기 댐퍼 본체부(132)에서 집중적으로 이루어질 수 있도록 한다.

한편, 상기 내부링(110)과 외부링(120)이 수평방향으로 분할된 구성에 따라, 내부링 플랜지부(112)는 내부링 분할체(110a)의 좌측단부와 우측단부에서 각각 좌측과 우측으로 수평하게 연장되어 형성된다. 또한, 외부링 플랜지부(122)는 상기 외부링 분할체(120a)의 좌측단부와 우측단부에서 각각 좌측과 우측으로 수평하게 연장된다.

이같은 제2실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템에서 나머지는 제1실시예와 대동소이하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

계속해서 본 발명의 제3실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템을 설명하기로 한다.

[제3실시예]

도 11은 본 발명의 제3실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템의 사시도이고, 도 12는 본 발명의 제3실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템의 정면도이며, 도 13은 본 발명의 제3실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템에서 반본체 한 쌍의 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템은, 제1실시예와 비교하여 내부링(110)과 외부링(120)이 수평방향으로 분할되어 한 쌍의 내부링 분할체(110a)와 한 쌍의 외부링 분할체(120a)로 이루어진다. 그리고, 강재 이력댐퍼(130)는 상기 내부링 분할체(110a)의 상부와 상기 외부링 분할체(120a)의 상부를 수직하게 연결하는 것과 상기 내부링 분할체(110a)의 하부와 상기 외부링 분할체(120a)의 하부를 수직하게 연결하는 것으로 구비되되, 그 각각은 상기 배관(P)의 종방향을 폭방향으로 하여 좌편과 우편에서 서로 대면하여 이격된 한 쌍의 판재로 구비된 것을 특징으로 한다.

이같은 제3실시예의 구성에 의하면 제2실시예와 마찬가지로 내부링(110)과 외부링(120)이 수직방향이 아닌 수평방향으로 분할되기 때문에 상측과 하측으로 설치되는 강재 이력댐퍼(130)에 대하여 분할 구조로 인한 간섭을 최소화할 수 있게 된다.

또한, 강재 이력댐퍼(130)가 배관의 종방향을 폭방향으로 하여 좌편과 우편에서 서로 대면하여 이격된 한 쌍의 판재로 구비된다. 그리고 상기 강재 이력댐퍼(130)에서 서로 대면하는 판재에는 중간 높이 지점에 반원상의 절곡부(136)가 형성되어 지진하중에 의한 변형이 상기 절곡부(136)에서 집중적으로 이루어질 수 있도록 한다.

여기서 반원상의 절곡부(136)가 형성되면 제1실시예와 같이 강재 이력댐퍼(130)의 폭을 좁히지 않더라도 지진하중에 의한 변형이 상기 절곡부(136)에서 집중적으로 일어나도록 유도할 수 있다는 장점이 있다. 이처럼 제1실시예와 달리 강재 이력댐퍼(130)의 폭을 좁히지 않아도 된다면 강재 이력댐퍼(130)의 제작이 훨씬 용이해지는 제작상의 장점이 있다. 즉, 간단히 제조할 수 있는 평판형의 강판을 가지고 중간 부위를 절곡하여 절곡부(136)를 형성하는 방법에 의해 평판부(135)와 절곡부(136)로 이루어진 강재 이력댐퍼(130)를 마련할 수 있게 된다.

나아가 이같이 반원상의 절곡부(136)를 갖는 강재 이력댐퍼(130)의 구성이 갖는 가장 큰 장점은 간단한 형상을 가지면서도 수평방향뿐만 아니라 수직방향으로도 병형이 가능하다는 점에 있다는 점에 있다. 따라서 다른 실시예들과 달리 수평력의 형태로 작용하는 지진하중뿐만 아니라 수직력의 형태로 작용하는 지진하중에 대해서도 에너지를 흡수하면서 수평방향의 변형과 수직방향의 변형이 모두 이루어질 수 있는 것이다.

이같은 제3실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템에서 나머지는 제1실시예와 대동소이하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

계속해서 본 발명의 제4실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템을 설명하기로 한다.

[제4실시예]

도 14는 본 발명의 제4실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템의 사시도이고, 도 15는 본 발명의 제3실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템에서 반본체 한 쌍의 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제4실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템은, 제1실시예와 비교하여 상기 외부링(120) 하나에 대하여 상기 내부링(110) 둘 이상이 구비되어 인접하는 둘 이상의 배관(P)을 지지할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 내부링(110)은 분할되어 이등분된 반원 형태의 내부링 분할체(110a) 둘 이상의 쌍으로 이루어지고, 상기 외부링(120)은 분할되어 이등분된 반사각형 형태의 외부링 분할체(120a) 한 쌍으로 이루어진다. 이같은 구성에 따르면 도 15에 도시된 것처럼 상기 내부링 분할체(110a) 둘 이상, 상기 외부링 분할체(120a) 하나, 상기 내부링 분할체(110a)와 외부링 분할체(120a)를 연결하는 강재 이력댐퍼(130)가 일체로 성형되어 반본체를 형성하고, 상기 반본체 한 쌍이 대향하는 형태로 결합된다.

한편, 상기 반본체에서 내부링 분할체(110a)는 좌우방향으로 서로 연하여 형성된다. 이같은 구성에 따르면 복수의 내부링(110)이 연하여 좌우방향으로 일정 간격을 유지하고 있으므로 인접한 여러 배관(P)을 일정한 간격으로 지지하면서 지진 발생시에도 그 간격을 유지할 수 있다는 장점이 있다.

이같은 제4실시예에 의한 배관용 이중 내진 행거시스템에서 나머지 세부적인 구성은 제3실시예와 대동소이하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

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 : 내부링 110a : 내부링 분할체
112 : 내부링 플랜지부 120 :외부링
120a : 외부링 분할체 122 : 외부링 플랜지부
130 : 강재 이력댐퍼 140 : 전산볼트
150 : 와이어 160 : 변형량 표시탭

Claims

건축물의 배관을 지지한 상태로 지진 발생시 응답가속도를 줄일 수 있도록 한 내진 행거시스템으로서,
배관을 끼워 지지하는 내부링과;
상기 내부링을 외측으로 이격되게 둘러싼 형태로 설치되는 외부링과;
상기 외부링을 지지하는 지지부재와;
상기 외부링과 상기 내부링을 연결하는 형태로 설치되어 상기 외부링의 지지를 받으면서 지진 발생시 상기 배관을 통해 전달되는 지진하중이 일정 이상인 경우, 전달되는 지진하중 에너지를 흡수하여 상기 배관의 응답가속도를 줄여주는 댐퍼부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 배관용 이중 내진 행거시스템.
제1항에 있어서,
상기 댐퍼부재는 전달되는 지진하중 에너지를 흡수하면서 소성 변형되는 이력특성에 의해 지진하중 에너지를 감쇄하는 강재 이력댐퍼로 구비된 것을 특징으로 하는 배관용 이중 내진 행거시스템.
제2항에 있어서,
상기 내부링은 분할되어 이등분된 반원 형태의 내부링 분할체 한 쌍으로 이루어지고, 상기 외부링은 분할되어 이등분된 반원 형태의 외부링 분할체 한 쌍으로 이루어지며,
상기 내부링 분할체 하나, 상기 외부링 분할체 하나, 상기 내부링 분할체와 외부링 분할체를 연결하는 적어도 하나의 강재 이력댐퍼가 일체로 성형되어 반본체를 형성하고, 상기 반본체 한 쌍이 대향하는 형태로 결합되는 것을 특징으로 하는 배관용 이중 내진 행거시스템.
제3항에 있어서,
상기 내부링과 상기 외부링은 수직방향으로 분할되어 한 쌍의 내부링 분할체와 한 쌍의 외부링 분할체로 이루어지며,
상기 강재 이력댐퍼는 상기 내부링 분할체의 상단부와 상기 외부링 분할체의 상단부를 수직하게 연결하는 것과 상기 내부링 분할체의 하단부와 상기 외부링 분할체의 하단부를 수직하게 연결하는 것으로 구비되되, 상기 배관의 종방향을 폭방향으로 하는 판 형상으로 형성되어,
상기 반본체 한 쌍이 대향하여 결합될 때 상기 반본체 한 쌍의 상부에 구비된 강재 이력댐퍼 간에 대면하여 결합되고, 상기 반본체 한 쌍의 하부에 구비된 강재 이력댐퍼 간에 대면하여 결합되는 것을 특징으로 하는 배관용 이중 내진 행거시스템.
제4항에 있어서,
상기 배관의 종방향으로 형성된 상기 강재 이력댐퍼의 전후 폭은 상기 내부링 및 외부링의 전후 폭보다 좁게 형성되어 지진하중에 의한 변형이 상기 강재 이력댐퍼에서 집중적으로 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 배관용 이중 내진 행거시스템.
제5항에 있어서,
상기 내부링 분할체의 상단부와 하단부에는 각각 상측과 하측으로 수직하게 연장되어 상기 강재 이력댐퍼와 연결되고 체결공을 갖는 내부링 플랜지부가 형성되고,
상기 외부링 분할체의 상단부와 하단부에는 각각 상측과 하측으로 수직하게 연장되고 체결공을 갖는 외부링 플랜지부가 형성된 것을 특징으로 하는 배관용 이중 내진 행거시스템.
제3항에 있어서,
상기 강재 이력댐퍼는 상기 내부링을 상측과 하측에서 지지하되,
상기 배관의 하중을 고려하여 상기 내부링을 상기 외부링의 내부에서 하측으로 치우친 편심된 위치에 구비되도록 함으로써 상기 내부링을 하측에서 지지하는 강재 이력댐퍼의 길이가 상기 내부링을 상측에서 지지하는 강재 이력댐퍼의 길이보다 짧게 형성시킨 것을 특징으로 하는 배관용 이중 내진 행거시스템.
제3항에 있어서,
상기 내부링과 상기 외부링은 수평방향으로 분할되어 한 쌍의 내부링 분할체와 한 쌍의 외부링 분할체로 이루어지며,
상기 강재 이력댐퍼는 상기 내부링 분할체의 상부와 상기 외부링 분할체의 상부를 수직하게 연결하는 것과 상기 내부링 분할체의 하부와 상기 외부링 분할체의 하부를 수직하게 연결하는 것으로 구비되되, 상기 배관의 횡방향을 폭방향으로 하는 판 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 배관용 이중 내진 행거시스템.
제8항에 있어서,
상기 강재 이력댐퍼에는 복수의 개구부가 형성되어 지진하중에 의한 변형이 상기 강재 이력댐퍼에서 집중적으로 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 배관용 이중 내진 행거시스템.
제9항에 있어서,
상기 강재 이력댐퍼는, 상기 내부링에 접하는 제1베이스부와, 상기 외부링에 접하는 제2베이스부와, 상기 제1베이스부와 제2베이스부에 형성되는 댐퍼본체부로 이루어지되, 상기 댐퍼 본체부가 상기 제1베이스부 및 제2베이스부에 비해 좁은 좌우 폭으로 형성되고 수직방향으로 길게 형성된 복수의 개구부를 구비하여 지진하중에 의한 변형이 상기 댐퍼 본체부에서 집중적으로 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 배관용 이중 내진 행거시스템.
제9항에 있어서,
상기 내부링 분할체의 좌측단부와 우측단부에는 각각 좌측과 우측으로 수평하게 연장되고 체결공을 갖는 내부링 플랜지부가 형성되고,
상기 외부링 분할체의 좌측단부와 우측단부에는 각각 좌측과 우측으로 수평하게 연장되고 체결공을 갖는 외부링 플랜지부가 형성된 것을 특징으로 하는 배관용 이중 내진 행거시스템.
제3항에 있어서,
상기 내부링과 상기 외부링은 수평방향으로 분할되어 한 쌍의 내부링 분할체와 한 쌍의 외부링 분할체로 이루어지며,
상기 강재 이력댐퍼는 상기 내부링 분할체의 상부와 상기 외부링 분할체의 상부를 수직하게 연결하는 것과 상기 내부링 분할체의 하부와 상기 외부링 분할체의 하부를 수직하게 연결하는 것으로 구비되되, 그 각각은 상기 배관의 종방향을 폭방향으로 하여 좌편과 우편에서 서로 대면하여 이격된 한 쌍의 판재로 구비된 것을 특징으로 배관용 이중 내진 행거시스템.
제12항에 있어서,
상기 강재 이력댐퍼에서 서로 대면하는 판재에는 중간 높이 지점에 반원상의 절곡부가 형성되어 지진하중에 의한 변형이 상기 절곡부에서 집중적으로 이루어질 수 있도록 하되 수평방향 변형과 수직방향 변형이 모두 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 배관용 이중 내진 행거시스템.
제2항에 있어서,
상기 강재 이력댐퍼는 상기 내부링의 상부와 상기 외부링의 상부를 수직하게 연결하는 것과 상기 내부링의 하부와 상기 외부링의 하부를 수직하게 연결하는 것으로 구비되되, 그 각각은 상기 배관의 종방향을 폭방향으로 하며 중간 높이 지점에 반원상의 절곡부가 형성되어 지진하중에 의한 변형이 상기 절곡부에서 집중적으로 이루어질 수 있도록 하되 수평방향 변형과 수직방향 변형이 모두 가능하도록 한 것을 판재로 구비된 것을 특징으로 하는 배관용 이중 내진 행거시스템.
제14항에 있어서,
상기 내부링과 상기 외부링은 수평방향으로 분할되어 한 쌍의 내부링 분할체와 한 쌍의 외부링 분할체로 이루어지며,
상기 강재 이력댐퍼는 상기 내부링의 상부와 하부에서 각각 좌편과 우편으로 서로 대면하여 이격된 한 쌍의 판재로 구비된 것을 특징으로 하는 배관용 이중 내진 행거시스템.
제13항 또는 제15항에 있어서,
상기 내부링 분할체의 좌측단부와 우측단부에는 각각 좌측과 우측으로 수평하게 연장되고 체결공을 갖는 내부링 플랜지부가 형성되고,
상기 외부링 분할체의 좌측단부와 우측단부에는 각각 좌측과 우측으로 수평하게 연장되고 체결공을 갖는 외부링 플랜지부가 형성된 것을 특징으로 하는 배관용 이중 내진 행거시스템.
제2항에 있어서,
상기 외부링 하나에 대하여 상기 내부링 둘 이상이 구비되어 인접하는 둘 이상의 배관을 지지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 배관용 이중 내진 행거시스템.
제17항에 있어서,
상기 내부링은 분할되어 이등분된 반원 형태의 내부링 분할체 둘 이상의 쌍으로 이루어지고, 상기 외부링은 분할되어 이등분된 반사각형 형태의 외부링 분할체 한 쌍으로 이루어지며,
상기 내부링 분할체 둘 이상, 상기 외부링 분할체 하나, 상기 내부링 분할체와 외부링 분할체를 연결하는 강재 이력댐퍼가 일체로 성형되어 반본체를 형성하고, 상기 반본체 한 쌍이 대향하는 형태로 결합되는 것을 특징으로 하는 배관용 이중 내진 행거시스템.
제18항에 있어서,
상기 반본체에서 내부링 분할체는 좌우방향으로 서로 연하여 형성된 것을 특징으로 하는 배관용 이중 내진 행거시스템.