KR20180086987A - 현무암 타일을 이용한 내진형 건축시공 구조 - Google Patents

현무암 타일을 이용한 내진형 건축시공 구조 Download PDF

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Abstract

개시된 내용은 상부면에 제 1 타일부재가 고정 부착된 하부 플레이트와, 하부 플레이트 상에 적층되되 그 하부면에 제 2 타일부재가 고정 부착된 상부 플레이트 상에 건축물이 시공됨으로써 지진 발생시 상부 플레이트가 제 1 타일부재 및 제 2 타일부재에 의해 하부 플레이트 상에서 슬라이딩 이동됨에 따라 수평진동이 일부 상쇠되어 건축물에 가해지는 피해가 최소화될 수 있고, 제 1 타일부재 및 제 2 타일부재로 내부식성 및 내마모성이 뛰어난 현무암 재질로 제조됨에 따라 장기간에 걸쳐 내진설계 효과가 지속 될 수 있는 현무암 타일을 이용한 내진형 건축시공 구조에 관한 것이다.
개시된 내용의 일 실시 예에 따른 현무암 타일을 이용한 내진형 건축시공 구조는 터파기 된 지반 상에 위치되는 하부 플레이트와, 상기 제 1 하부 플레이트 상에 고정 부착되며 현무암 재질로 제조되는 제 1 타일부재와, 상기 제 1 타일부재 상에 적층되되 상기 하부 플레이트와 동일하게 형성되며 그 상부에 건축물이 시공되는 상부 플레이트와, 상기 상부 플레이트의 하부면에 고정 부착되어 상기 제 1 타일부재와 면접되고 현무암 재질로 제조되며 지진 발생시 상기 제 1 타일부재와 슬라이딩 이동됨으로써 상기 건축물로 전달되는 진동이 감쇠 되게 하는 제 2 타일부재가 포함된다.

Description

현무암 타일을 이용한 내진형 건축시공 구조{QUAKE RESISTANT TYPE CONSTRUCTING STRUCTURE USING BASALT TILE}
개시된 내용은 지진 발생시 건축물에 가해지는 진동이 상쇠 되도록 하여 그 피해가 최소화될 수 있게 하는 내진형 건축시공 구조에 관련된다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래기술이라고 인정되는 것은 아니다.
내진설계(seismic design, 耐震設計)란 지진에 대한 안전성을 확보하기 위한 구조물 설계를 말한다. 이러한 내진설계는 구조물에 가해지는 지진력을 예측하여 이것에 대한 구조물의 응력을 구한 뒤, 이 응력이 자중과 같은 기타 응력과 더해졌을 때 허용응력 이내가 되도록 설계하는 원리로 진행된다.
지진이 발생 되면 수직진동보다 수평진동이 주로 발생 되므로, 종래의 내진설계에서는 수평진동에 견딜 수 있게 건축물 내부의 가로축을 튼튼하게 만들어 건축물을 강화하는 방식으로 진행되었다. 즉, 건물 내부구조를 「ㄴ」자형이나 「T」자형으로 설계하거나 벽면에 다양한 보강 설비가 구비되게 함으로써 지진에 대한 저항력을 높이는 것이다.
우리나라는 1988년 내진설계 개념이 처음 도입된 이래 몇 차례의 개정을 거쳐 그 대상이 확대되어 왔다. 또한, 최근에는 모든 주택에 내진설계가 의무화되어 지진대책이 대폭 강화되고 있다. 즉, 지진 발생시 저층 건축물에 피해가 집중되는 점을 고려해 2층 또는 200m2 이상의 건축물이 포함된 신축되는 모든 주택에 대해서 내진설계를 의무화되고 있는 것이다.
한편, 최근 비교적 큰 규모의 지진이 발생 된 경주지역은 법규상 한옥 주택이 전체 호수 대비 일정 호수 이상 건축 되어야 한다. 그런데 이러한 한옥 주택의 경우, 그 건축기법이 전통기법을 따르고 있어 현대의 내진공법이 그대로 적용되는데 어려움이 있었고 내진설계 시공시 비용이 비싼 문제가 있었다.
또한, 내진설계가 적용된 건축물에서 내진설계 구조물 측에 산화에 따른 부식이 발생 될 경우 지진의 진동을 감쇠시켜주는 본래의 목적이 달성되기 어려운 문제가 있었다.
1. 대한민국 특허공개 제10-2014-0096958호(2014.08.06) 2. 대한민국 특허공개 제10-2004-0040039호(2004.05.12) 3. 대한민국 특허등록 제10-1391454호(2014.04.25)
건축물이 시공될 지반에 하나의 콘크리트 패널이 구비되게 하고, 이 패널 상에 실제 건축물이 시공될 또 다른 콘크리트 패널이 적층되게 하되, 양측 콘크리트 패널이 상호 면접되는 면에 서로 슬라이딩 이동가능한 현무암 타일이 각각 구비된 현무암 타일을 이용한 내진형 건축시공 구조를 제공하고자 한다.
하나의 실시 예로서 개시된 내용은 터파기 된 지반 상에 위치되는 하부 플레이트와, 상기 제 1 하부 플레이트 상에 고정 부착되며 현무암 재질로 제조되는 제 1 타일부재와, 상기 제 1 타일부재 상에 적층되되 상기 하부 플레이트와 동일하게 형성되며 그 상부에 건축물이 시공되는 상부 플레이트와, 상기 상부 플레이트의 하부면에 고정 부착되어 상기 제 1 타일부재와 면접되고 현무암 재질로 제조되며 지진 발생시 상기 제 1 타일부재와 슬라이딩 이동됨으로써 상기 건축물로 전달되는 진동이 감쇠 되게 하는 제 2 타일부재가 포함되는 현무암 타일을 이용한 내진형 건축시공 구조에 대해서 기술하고 있다.
이상에서와 같은 현무암 타일을 이용한 내진형 건축시공 구조에 의하면, 상부면에 제 1 타일부재가 고정 부착된 하부 플레이트와, 하부 플레이트 상에 적층되되 그 하부면에 제 2 타일부재가 고정 부착된 상부 플레이트 상에 건축물이 시공됨으로써 지진 발생시 상부 플레이트가 제 1 타일부재 및 제 2 타일부재에 의해 하부 플레이트 상에서 슬라이딩 이동됨에 따라 수평진동이 일부 상쇠되어 건축물에 가해지는 피해가 최소화될 수 있는 탁월한 정점이 있다.
또한, 제 1 타일부재 및 제 2 타일부재로 내부식성 및 내마모성이 뛰어난 현무암 재질로 제조됨에 따라 장기간에 걸쳐 내진설계 효과가 지속 될 수 있는 탁월한 장점이 있다.
도 1은 개시된 내용의 일 실시 예에 따른 현무암 타일을 이용한 내진형 건축시공 구조의 분해 단면도.
도 2는 개시된 내용의 일 실시 예에 따른 현무암 타일을 이용한 내진형 건축시공 구조의 사용상태 단면도.
도 3은 개시된 내용의 일 실시 예에 따른 현무암 타일을 이용한 내진형 건축시공 구조의 공정도.
개시된 내용의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 개시된 내용은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 개시된 내용의 개시가 완전하도록 하고, 개시된 내용이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 개시된 내용의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 개시된 내용은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
개시된 내용의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 개시된 내용의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술 되는 용어들은 개시된 내용의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1 내지 도 3에는 개시된 내용의 일 실시 예에 따른 하나의 실시 예를 도시하고 있다. 도 1은 분해 단면도이고, 도 2는 사용상태 단면도이며, 도 3은 공정도이다.
이하에는 도 1 및 도 2를 참조하여 개시된 내용의 일 실시 예에 따른 현무암 타일을 이용한 내진형 건축시공 구조의 구성부재와 그 연결관계에 대해서 상세하게 설명하기로 한다.
먼저, 도 1을 참조하면, 하부 플레이트(10)는 지진 발생시 수평진동이 전달되게 하는 역할을 한다. 또한, 추후에 설명될 제 1 타일부재(20)가 그 상부면에 고정 부착되게 하는 역할을 한다. 이와 같은 하부 플레이트(10)는 건축물이 위치될 터파기 된 지반 상에 위치된다.
하부 플레이트(10)는 콘크리트로 제조되되 강성이 유지될 수 있도록 그 내부에 철근(11)이 내설 된다. 이와 같은 하부 플레이트(10)는 그 상부에 건축 될 건축물의 규모에 따라 다양한 크기와 두께로 변경 제조될 수 있다.
그리고 하부 플레이트(10)는 터파기 된 지반 내에 콘크리트가 타설되는 방식으로 제조될 수도 있고, 지반 외의 장소에 구비된 거푸집 내에 콘크리트가 타설되는 방식으로 제조될 수도 있다.
그리고 전술한 하부 플레이트(10)의 상부면에는 제 1 타일부재(20)가 고정 부착된다. 이 제 1 타일부재(20)는 지진 발생시 추후에 설명될 상부 플레이트(30)의 제 2 타일부재(40)와 서로 슬라이딩 되며 수평진동이 상쇠 되게 하는 역할을 한다.
이러한 제 1 타일부재(20)는 현무암 재질로 제조되는데, 용융된 현무암에 의해 주조 방식으로 제조된다. 현무암 재질로 제조된 제 1 타일부재(20)는 내마모성, 내부식성이 뛰어나 장기간에 걸쳐 지중에서 습기에 노출된다 하더라도 내진설계 효과가 지속될 수 있다.
또한, 제 1 타일부재(20)가 하부 플레이트(10)에 부착되는 면에는 부착 면적이 최대가 될 수 있도록 미세 파형돌기(21)가 반복 형성된다. 따라서 제 1 타일부재(20)는 하부 플레이트(10)의 양생이 완료되기 전에 하부 플레이트(10)의 상부면 전체에 안착 배열되어야 하며, 양생이 완료됨과 동시에 하부 플레이트(10) 측에 고정 부착된다.
이와 같은 제 1 타일부재(20)는 동일 규격으로 제조되되, 그 상부에 건축 될 건축물의 규모에 따라 다양한 크기와 두께로 변경 제조될 수 있다.
한편, 전술한 제 1 타일부재(20) 상에는 상부 플레이트(30)가 적층된다. 이 상부 플레이트(30)는 그 상부에 건축물이 건축되는 역할을 한다. 이러한 상부 플레이트(30)는 전술한 하부 플레이트(10)와 동일하게 형성된다.
상부 플레이트(30)는 하부 플레이트(10)와 마찬가지로 콘크리트로 제조되되 강성이 유지될 수 있도록 그 내부에 철근(31)이 내설된다. 이와 같은 상부 플레이트(30)는 그 상부에 건축 될 건축물의 규모에 따라 다양한 크기와 두께로 변경 제조될 수 있다.
그리고 상부 플레이트(30)는, 하부 플레이트(10)와 달리 지반 외의 장소에 구비된 거푸집 내에 콘크리트가 타설되는 방식으로 제조된있다.
그리고 전술한 상부 플레이트(30)의 하부면에는 제 2 타일부재(40)가 고정 부착된다. 이 제 2 타일부재(40)는 지진 발생시 전술한 하부 플레이트(10)의 제 1 타일부재(20)와 서로 슬라이딩 되며 수평진동이 상쇠 되게 하는 역할을 한다.
이러한 제 2 타일부재(40)는 제 1 타일부재(20)와 마찬가지로 현무암 재질로 제조되는데, 용융된 현무암에 의해 주조 방식으로 제조된다. 현무암 재질로 제조된 제 2 타일부재(40)는 내마모성, 내부식성이 뛰어나 장기간에 걸쳐 지중에서 습기에 노출된다 하더라도 내진설계 효과가 지속될 수 있다.
또한, 제 2 타일부재(40)가 상부 플레이트(30)에 부착되는 면에는 부착 면적이 최대가 될 수 있도록 미세 파형돌기(41)가 반복 형성된다. 따라서 제 2 타일부재(40)는 상부 플레이트(30)의 양생이 완료되기 전에 상부 플레이트(30)의 하부면 전체에 안착 배열되어야 하며, 양생이 완료됨과 동시에 하부 플레이트(10) 측에 고정 부착된다.
이와 같은 제 2 타일부재(40)는 동일 규격으로 제조되되, 그 상부에 건축 될 건축물의 규모에 따라 다양한 크기와 두께로 변경 제조될 수 있다.
여기서 제 2 타일부재(40)가 상부 플레이트(30)의 하부면에 고정 부착되는 것으로 설명하였으나, 실제 제조시에는 상부 플레이트(30)가 양생 완료되기 전 그 상부면에 배열된 상태로 고정 부착되며, 양생이 완료된 후에 상부 플레이트(30)를 뒤집어 제 1 타일부재(20)와 서로 면접 되도록 적층 시공한다.
그리고 상부 플레이트(30) 상에는 도 2에 도시되는 바와 같이 건축물이 다양한 방법으로 시공된다.
이하에는, 도 3을 참조하여 개시된 내용의 일 실시 예에 따른 현무암 타일을 이용한 내진형 건축시공 구조의 전체적인 시공방법에 대해서 상세하게 설명하기로 한다.
먼저, 터파기 된 지반에 하부 플레이트(10)를 안착 위치시킨다. 이때 하부 플레이트(10)의 상부면 전체에는 제 1 타일부재(20)가 고정 부착된 상태이다.
그런 다음, 제 1 타일부재(20) 상으로 그 하부면에 제 2 타일부재(40)가 고정 부착된 상부 플레이가 적층 되도록 하여 제 1 타일부재(20)와 제 2 타일부재(40)가 서로 면접 되게 한다. 그런 다음, 상부 플레이트(30) 상에 건축물을 시공한다.
이 상태에서 지진이 발생 되면, 제 1 타일부재(20)와 제 2 타일부재(40)가 서로 슬라이딩 이동되면서 수평진동이 상쇠 된다. 따라서 건축물로 전달되는 지진파가 감소되어 건축물의 파손 및 붕괴 피해가 최소화될 수 있다.
이상에서와 같은 현무암 타일을 이용한 내진형 건축시공 구조에 의하면 상부면에 제 1 타일부재(20)가 고정 부착된 하부 플레이트(10)와, 하부 플레이트(10) 상에 적층되되 그 하부면에 제 2 타일부재(40)가 고정 부착된 상부 플레이트(30) 상에 건축물이 시공됨으로써 지진 발생시 상부 플레이트(30)가 제 1 타일부재(20) 및 제 2 타일부재(40)에 의해 하부 플레이트(10) 상에서 슬라이딩 이동됨에 따라 수평진동이 일부 상쇠되어 건축물에 가해지는 피해가 최소화될 수 있다. 또한, 제 1 타일부재(20) 및 제 2 타일부재(40)로 내부식성 및 내마모성이 뛰어난 현무암 재질로 제조됨에 따라 장기간에 걸쳐 내진설계 효과가 지속 될 수 있다.
개시된 내용은 예시에 불과하며, 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고 당해 기술자라면 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 개시된 내용의 보호범위는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 않는다.
10 : 하부 플레이트
11 : 철근
20 : 제 1 타일부재
21 : 파형돌기
30 : 상부 플레이트
31 : 철근
40 : 제 2 타일부재
41 : 파형돌기

Claims (5)

  1. 터파기 된 지반 상에 위치되는 하부 플레이트;
    상기 제 1 하부 플레이트 상에 고정 부착되며 현무암 재질로 제조되는 제 1 타일부재;
    상기 제 1 타일부재 상에 적층되되 상기 하부 플레이트와 동일하게 형성되며 그 상부에 건축물이 시공되는 상부 플레이트; 및
    상기 상부 플레이트의 하부면에 고정 부착되어 상기 제 1 타일부재와 면접되고 현무암 재질로 제조되며 지진 발생시 상기 제 1 타일부재와 슬라이딩 이동됨으로써 상기 건축물로 전달되는 진동이 감쇠 되게 하는 제 2 타일부재;가 포함되는 현무암 타일을 이용한 내진형 건축시공 구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 하부 플레이트 및 상부 플레이트는 콘크리트로 제조되되 그 내부에 철근이 내설되는 것을 특징으로 하는 현무암 타일을 이용한 내진형 건축시공 구조.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제 1 타일부재 및 제 2 타일부재는 용융된 현무암에 의해 주조 방식으로 제조되되, 동일 규격을 갖는 타일 형상으로 제조되는 것을 특징으로 하는 현무암 타일을 이용한 내진형 건축시공 구조.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제 1 타일부재 및 제 2 타일부재가 상기 하부 플레이트 및 상부 플레이트에 부착되는 면에는 부착 면적이 최대가 될 수 있도록 미세 파형돌기가 반복 형성되는 것을 특징으로 하는 현무암 타일을 이용한 내진형 건축시공 구조.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제 1 타일부재 및 제 2 타일부재는 상기 하부 플레이트 및 상부 플레이트의 양생이 완료되기 전 각각 그 일면 전체에 안착 배열되며, 양생이 완료됨과 동시에 상기 하부 플레이트 및 상부 플레이트 측에 고정 부착되는 것을 특징으로 하는 현무암 타일을 이용한 내진형 건축시공 구조.
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