KR20200057156A - 질량체 및 와이어를 이용한 로터리형 수평 진동 감쇠 시스템 - Google Patents

질량체 및 와이어를 이용한 로터리형 수평 진동 감쇠 시스템 Download PDF

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KR20200057156A
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Abstract

본 발명은, 구조물의 수평 방향 진동을 감쇠시키는 시스템(100)으로서, 상기 구조물에 인가되는 진동에 의해 수평 방향으로 운동 가능하도록 형성된 질량체(110)로서, 수평 방향을 기준으로 양단부 측에는 각각 탄성부재(112)가 결합된 질량체(110); 상기 구조물에 고정되어 상기 구조물에 인가되는 진동을 전달받는 한 쌍의 지지부(120); 상기 질량체(110) 및 지지부(120) 사이에 위치되되, 상기 구조물에 고정된 로터리(130); 상기 질량체(110)를 사이에 두고 위치되며, 각각은 상기 탄성부재(112)와 결합된 한 쌍의 탄성부재 고정부(140); 및 일단은 상기 한 쌍의 지지부(120) 중 어느 하나에 고정되며, 타단은 상기 한 쌍의 지지부(120) 중 나머지 하나에 고정되는 와이어(150); 를 포함하며, 상기 와이어(150)는, 상기 질량체(110)를 감싸도록 형성되어 상기 지지부(120)에 인가되는 진동을 상기 질량체(110)로 전달시켜 상기 질량체(110)를 수평 방향으로 운동시킴으로써, 상기 구조물에 인가되는 진동을 감쇠시키는 수평 방향 진동 감쇠 시스템을 제공한다.

Description

질량체 및 와이어를 이용한 로터리형 수평 진동 감쇠 시스템{A Rotary Horizontal Vibration Damping System Using Mass and Wire}
본 발명은 질량체 및 와이어를 이용한 로터리형 수평 진동 감쇠 시스템으로서, 구조물에 인가되는 외력에 의한 수평 방향의 진동을 질량체의 회전 이동을 통해 감쇠시킴으로써, 구조물의 구조적 안정성을 향상시키는 감쇠 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 토목 및 건축구조물과 같은 모든 구조물(건물, 교량 등)은 풍하중, 지진하중, 차량하중, 및 보행 하중 등의 외부 하중에 의해서 상하 방향으로 진동이 발생하게 되면, 그 상하진동이 설정된 수치를 넘을 경우 구조적 안정성 및 사용성에 악영향을 미치게 된다.
상기와 같은 상하진동을 감소시키는 방법으로써 진동제어장치(흡수장치)를 구조물의 상부, 하부, 또는 내부에 설치하여 그 진동을 흡수하는 방법이 연구되고 있으며, 일반적인 진동 제어 장치(TMD, tuned mass damper)는 구조물의 모드 질량에 대응하는 질량체, 강성을 형성하는 스프링, 및 감쇠율을 형성하는 감쇠 기구로 구성된다.
한편, 일반적으로 제진장치는 진동에너지를 흡수하여 진동이 전달되는 매체의 변형을 저감시킨다. 종래에는 특히 건물의 제진을 위하여, 도 1a에 도시된 바와 같이, 상부에 위치한 제1수평판과 하부에 위치한 제2수평판 사이에 링크구조물과 제진기를 결합시킴으로써, 건축물의 층간변형을 방지하고자 하였다.
이와 같은 종래의 제진장치의 경우, 제진기가 제2수평판에 위치하기 때문에, 제1수평판의 양단부와 연결된 한 쌍의 연결부재가 일지점에서 만나면서 삼각형상이 되고, 건축물의 횡방향 변위가 연결부재를 통해 일지점에 변위차를 발생시키면 그 변위차가 증폭없이 제진기에서 직접 감쇠된다.
그러나 이와 같이 제진장치가 건축물의 층간에 설치될 경우, 링크가 벽체 전 영역에 가로질러 설치되기 때문에 창문 등과 같이 벽체를 천공하는 구조물이 필요한 벽체에는 적용할 수 없어 개방성을 확보할 수 없을 뿐만 아니라, 각 층마다 횡방향 변위가 미세하게 변할 경우 제진기에서 변위를 효과적으로 감쇠시킬 수 없다.
이와 같이, 고층의 건축물은 각 층에서 발생하는 횡방향 변위가 미세한 경우에도, 도 1b에 도시된 바와 같이, 변위차가 합쳐지면 저층과 고층간의 변위차가 커지기 때문에 건물의 안전성이 보장되지 않는다는 문제점이 여전히 존재한다.
따라서, 제진장치의 점유 공간을 최소화함으로써, 제진장치가 설치된 층의 공간을 활용함과 동시에, 초고층 구조물의 흔들림을 제어하여 고층부의 최대 변위를 감소시키는 기술에 대한 필요성이 대두되는 실정이다.
(특허문헌) 한국공개특허 제10-2012-0124606호
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 초고층 구조물의 흔들림을 제어하여 고층부의 최대 변위를 감소시킴으로써, 구조물에 인가되는 진동을 저감시키는 감쇠 시스템을 제안하고자 한다.
또한, 종래의 선형으로(좌우 방향으로) 질량체를 운동시켜 구조물에 인가되는 진동을 감쇠시키는 방식이 아닌, 원호 방향으로 질량체를 운동시킴으로써, 구조물에 인가되는 스트로크를 감소시킬 수 있는 감쇠 시스템을 제안하고자 한다.
본 발명은, 구조물의 수평 방향 진동을 감쇠시키는 시스템(100)으로서, 상기 구조물에 인가되는 진동에 의해 수평 방향으로 운동 가능하도록 형성된 질량체(110)로서, 수평 방향을 기준으로 양단부 측에는 각각 탄성부재(112)가 결합된 질량체(110); 상기 구조물에 고정되어 상기 구조물에 인가되는 진동을 전달받는 한 쌍의 지지부(120); 상기 질량체(110) 및 지지부(120) 사이에 위치되되, 상기 구조물에 고정된 로터리(130); 상기 질량체(110)를 사이에 두고 위치되며, 각각은 상기 탄성부재(112)와 결합된 한 쌍의 탄성부재 고정부(140); 및 일단은 상기 한 쌍의 지지부(120) 중 어느 하나에 고정되며, 타단은 상기 한 쌍의 지지부(120) 중 나머지 하나에 고정되는 와이어(150); 를 포함하며, 상기 와이어(150)는, 상기 질량체(110)를 감싸도록 형성되어 상기 지지부(120)에 인가되는 진동을 상기 질량체(110)로 전달시켜 상기 질량체(110)를 수평 방향으로 운동시킴으로써, 상기 구조물에 인가되는 진동을 감쇠시키는 수평 방향 진동 감쇠 시스템을 제공한다.
또한, 상기 질량체(110)의 운동을 가이드하는 가이드부(160); 를 더 포함하며, 상기 가이드부(160)는, 원호 형상으로 형성된 가이드 레일(162)이 구비되어 상기 질량체(110)가 상기 가이드 레일(162)을 따라 원호 방향으로 회동하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 로터리(130)는, 상부에는 수직축을 기준으로 수평 방향으로 회전 가능한 회동부(132);를 더 포함하며, 상기 회동부(132)에는, 상기 질량체(110)의 상하 방향으로의 이동을 제한하도록 상기 질량체(110)와 결합된 고정 로드(134)가 연결된 것이 바람직하다.
또한, 상기 질량체(110) 및 상기 로터리(130)는, 수평 방향을 기준으로 원 형상의 단면을 갖도록 형성되고, 상기 와이어(150)는, 상기 질량체(110) 및 상기 로터리(130)를 상호 엇갈리는 방향으로 감싸도록 형성된 것이 바람직하다.
또한, 상기 한 쌍의 지지부(120)는, 소정의 간격을 두고 배치된 제 1 지지부(122) 및 제 2 지지부(124)로 이루어지며, 상기 와이어(150)의 일단(152)은 상기 제 1 지지부(122)에 고정되고, 타단(154)은 상기 제 2 지지부(124)에 고정되며, 상기 와이어(150)는, 상기 제 1 지지부(122)에서 상기 로터리(130) 중 상기 제 1 지지부(122)의 반대편 측의 일부를 감싼 후, 상기 질량체(110)의 반대편 측을 거쳐 상기 질량체(110)를 감싼 후, 다시 상기 로터부(130) 중 상기 제 2 지지부(124)의 반대편 측의 일부를 감싸는 형상인 것이 바람직하다.
또한, 상기 가이드부(160)는, 소정의 높이를 갖는 원호 형상의 밀폐 공간으로 형성되어 상기 질량체(110)를 외부로부터 차단시키되, 상기 질량체(110)와 연결된 상기 와이어(150)가 수평 방향으로 이동 가능하도록, 수평 방향으로 형성된 와이어 슬릿(162)을 구비한 것이 바람직하다.
또한, 상기 로터리(130) 중 상기 와이어(150)가 감싸는 부분에는 소정의 깊이를 갖는 와이어 수용홈이 형성된 것이 바람직하다.
또한, 상기 지지부(120)는 상기 구조물의 벽체에 매립되거나 또는 벽체의 일부이며, 상기 로터리(130) 및 상기 한 쌍의 탄성부재 고정부(140)는, 상기 구조물의 특정 층의 바닥면에 고정된 것이 바람직하다.
한편, 본 발명은 전술한 수평 방향 진동 감쇠 시스템을 적어도 둘 이상 포함하는 다중 수평 방향 진동 감쇠 시스템(1000)으로서, 상기 수평 방향 진동 감쇠 시스템은, 제 1 및 제 2 수평 방향 진동 감쇠 시스템(100, 200)을 포함하며, 상기 제 1 수평 방향 진동 감쇠 시스템(100)은 제 1 질량체(110)의 운동을 가이드하는 제 1 가이드부(160)를 포함하며, 상기 제 2 수평 방향 진동 감쇠 시스템(200)은 제 2 질량체(210)의 운동을 가이드하는 제 2 가이드부(260)를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 수평 방향 진동 감쇠 시스템(100, 200)은 로터리(130)를 공유하는 다중 수평 방향 진동 감쇠 시스템을 제공한다.
또한, 상기 제 1 가이드부(160) 및 제 2 가이드부(260)는, 상기 로터리(130)를 둘러싸고, 상호 마주보도록 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 2 가이드부(260)는, 상기 제 1 가이드부(160) 상에 적층되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 가이드부(160) 및 제 2 가이드부(260)는 각각 수평 방향을 기준으로 반원 형상의 단면을 갖도록 형성되며, 상기 제 1 가이드부(160)의 단부 및 제 2 가이드부(260)의 단부 사이의 공간에는, 상기 탄성부재 고정부(140, 240)가 각각 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 수평 방향 진동 감쇠 시스템은, 제 3 및 제 4 수평 방향 진동 감쇠 시스템(300, 400)을 더 포함하며, 상기 제 1 내지 제 4 수평 방향 진동 감쇠 시스템(100, 200, 300, 400)은, 각각 제 1 내지 제 4 가이드부(160, 260, 360, 460)를 구비하고, 상기 제 1 내지 제 4 가이드부(160, 260, 360, 460)는 각각 수평 방향을 기준으로 사분원 형상의 단면을 갖도록 형성되며, 상기 제 1 내지 제 4 가이드부(160, 260, 360, 460) 각각의 단부 사이의 공간에는, 상기 제 1 및 제 3 수평 방향 진동 감쇠 시스템의 탄성부재 고정부(140, 340)가 각각 배치되는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같은 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따른 수평 방향 진동 감쇠 시스템은, 질량체가 원호 방향으로 수평 운동함으로써, 구조물에 인가되는 진동에 따른 스트로크를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 다중 수평 방향 진동 감쇠 시스템은, 다수의 수평 방향 진동 감쇠 시스템이 하나의 로터리를 공유하도록 형성함으로써, 감쇠 시스템이 설치되는 층의 점유 공간을 최소화함과 동시에, 구조물에 인가되는 전방향의 진동을 모두 감쇠시킬 수 있다.
이에 더하여, 다수의 수평 방향 진동 감쇠 시스템을 적층시킴과 동시에, 이 역시 하나의 로터리를 공유함으로써, 단일의 질량체가 아닌, 다수의 질량체에 진동을 분산시켜 질량체 자체의 원호 운동에 의한 진동 역시 감쇠시킬 수 있다.
도 1은 종래의 진동 감쇠 시스템의 개략적인 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 수평 방향 진동 감쇠 시스템의 개략적인 사시도이다.
도 3의 a는 본 발명에 따른 수평 방향 진동 감쇠 시스템이 평면을 기준으로 반시계 방향으로 원호 운동하는 상태를 도시한 개략적인 평면도이다.
도 3의 b는 본 발명에 따른 수평 방향 진동 감쇠 시스템이 평면을 기준으로 시계 방향으로 원호 운동하는 상태를 도시한 개략적인 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 수평 방향 진동 감쇠 시스템 중 가이드부의 정면을 도시하는 정면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 다중 수평 진동 감쇠 시스템의 일 실시예인 2개의 수평 방향 진동 감쇠 시스템이 적층된 구조일 때, 가이드부 및 로터리의 개략적인 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 다중 수평 진동 감쇠 시스템의 일 실시예인 2개의 수평 방향 진동 감쇠 시스템이 마주보는 구조일 때의 평면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 다중 수평 진동 감쇠 시스템의 일 실시예에서 엇갈리는 방향으로 상부에 수평 방향 진동 감쇠 시스템을 적층한 상태를 도시하는 개략적인 평면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 수평 방향 진동 감쇠 시스템을 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 수평 방향 진동 감쇠 시스템의 개략적인 사시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 수평 방향 진동 감쇠 시스템(100)은, 질량체(110), 지지부(120), 로터리(130), 탄성부재 고정부(140), 와이어(150) 및 가이드부(160)를 포함한다.
질량체(110)는 조립식으로 형성될 수 있으며, 분리된 상태에서 적층되도록 조립될 수 있다. 질량체(110)의 크기 및 질량은 설계자의 선택에 따라 구조물의 규모와 필요한 진동 감쇠양에 따라 달라질 수 있다. 다시 말해, 초고층 구조물의 시공단계에서 설치되더라도, 조립식 질량체(110)를 추가 또는 제거하는 방식으로 시공 단계와 공사 완료 후 진동 주기 변화에 대해 대응할 수 있다. 또한, 질량체(110)는 구 형상으로 형성되되, 일측에는 후술하는 가이드 레일(162)을 따라 이동할 수 있도록 끼워지는 슬라이드 부재가 구비될 수 있다. 수평 방향을 기준으로, 질량체(110)의 양측단에는 각각 탄성부재(112)가 구비되는 바, 한 쌍의 탄성부재(112)의 탄성력을 이용하여 질량체(110)는 시계 방향 또는 반시계 방향으로 원호 운동할 수 있다.
지지부(120)는 구조물에 고정됨으로써, 구조물에 인가되는 진동을 전달받도록 한 쌍으로 형성된다. 이 때, 지지부(120)는 구조물의 벽체에 매립될 수 있으며, 벽체는 내력벽인 것이 바람직하다. 또한, 지지부(120)는 구조물에 인가되는 외력을 받는 기둥일 수도 있으며, 이하에서는 지지부(120)가 기둥임을 예로 들어 설명하도록 한다.
로터리(130)는 평면을 기준으로, 질량체(110) 및 지지부(120) 사이에 위치되며, 구조물에 고정되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 로터리(130)는 원기둥 형상이며, 구조물의 특정 층의 바닥면(또는 슬라브)에 고정된다. 또한, 로터리(130)는 후술하는 와이어(150)에 의해 일부가 감싸도록 형성되며, 와이어(150)의 상하 방향으로의 이동을 제한하기 위해, 와이어 수용홈(136)이 형성된다. 이에 따라, 와이어(150)는 와이어 수용홈(136) 내에 삽입된 상태에서 수평 방향으로 이동되는 바, 와이어(150)는 이동시 와이어 수용홈(136) 내에서 이탈되지 않고, 안정적으로 수평 방향 이동을 할 수 있다.
또한, 로터리(130)의 상부에는 수직축을 기준으로 수평 방향으로 회전 가능한 회동부(132)가 구비된다. 회동부(132)에는 질량체(110)의 상하 방향으로의 이동을 제한하도록 질량체(110)와 결합된 고정 로드(134)가 연결된다. 질량체(110) 및 고정 로드(134)는 다양한 방식으로 연결될 수 있다. 이 때, 회동부(132) 및 고정 로드(134)는 일체형으로 형성될 수 있다.
탄성부재 고정부(140)는 질량체(110)를 사이에 두고 위치되며, 한 쌍으로 형성되되, 각각은 탄성부재(112)와 결합된다. 탄성부재 고정부(140) 역시 구조물의 특정 층의 바닥면(또는 슬라브)에 고정되며, 질량체(110)를 향한 방향으로 탄성부재(112)가 결합된다.
와이어(150)는 일단은 한 쌍의 지지부(120) 중 어느 하나에 고정되며, 타단은 한 쌍의 지지부(120) 중 나머지 하나에 고정된다. 이 때, 와이어(150)는 질량체(110) 및 로터리(130)를 각각 감싸되, 각각의 전부를 감싸지는 않을 수 있다. 또한, 와이어(150)는 질량체(110) 및 로터리(130)를 상호 엇갈리는 방향으로 감싸도록 형성되며, 질량체(110) 중 로터리(130)와 대향하는 측의 부분을 돌면서 감싸도록 형성되는 바, 와이어(150)가 이동함에 따라, 질량체(110)는 원호 운동을 할 수 있다.
가이드부(160)는 질량체(110)의 운동을 가이드한다. 이 때, 가이드부(160)는, 소정의 높이를 갖는 원호 형상의 밀폐 공간으로 형성됨으로써, 질량체(110)를 외부로부터 차단할 수 있다. 가이드부(160)의 내측의 바닥면에는 가이드 레일(162)이 구비됨에 따라, 질량체(110)는 가이드 레일(162)을 따라 이탈되지 않고, 원호 방향으로 회동할 수 있다. 가이드 레일(162)은 가이드부(160)의 곡률과 동일하게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 가이드부(160) 중 로터리(130)와 대면하는 측에는 와이어(150)가 수평 방향으로 이동 가능하도록 형성된 와이어 슬릿(162)이 구비된다. 와이어 슬릿(162)은 가이드부(160)의 소정의 높이에서 원호 방향을 따라 형성된다.
한편, 도면에는 도시되지 않았으나, 구조물 특정 층 내부의 사용 공간을 확보하기 위해, 가이드부(160)의 중간부에 와이어 슬릿(162)이 구비되는 것이 아니라, 와이어(150)가 슬라브 아래를 통과하도록 구성될 수도 있다.
도 3의 a는 본 발명에 따른 수평 방향 진동 감쇠 시스템이 평면을 기준으로 반시계 방향으로 원호 운동하는 상태를 도시한 개략적인 평면도이며, 도 3의 b는 본 발명에 따른 수평 방향 진동 감쇠 시스템이 평면을 기준으로 시계 방향으로 원호 운동하는 상태를 도시한 개략적인 평면도이다.
도 3의 a 및 b를 참조하면, 구조물에 외력이 인가될 때, 구조물의 일부를 구성하는 한 쌍의 지지부(122, 124)에 진동이 전달되며, 이 때, 지지부(122, 124) 각각은 불특정한 방향으로 진동하게 된다. 지지부(122, 124)가 진동함에 따라, 지지부(122, 124)에 고정된 와이어(150) 역시 인장력을 받으면서 이동하게 되며, 와이어(150)가 이동함에 따라, 와이어(150)와 연결된 질량체(110)가 가이드 레일(162)을 따라 원호 운동하면서 구조물에 인가된 진동을 감쇠시킬 수 있다.
질량체(110)의 양측에 결합된 탄성부재는 동일한 탄성계수 및 동일한 길이를 갖도록 형성되는 바, 구조물에 외력이 인가되지 않는 정상 상태에서는 질량체(110)가 어느 일측에 치우침없이 가이드부(160)의 중앙에 위치된다. 한편, 탄성부재(112)의 길이를 짧게 형성한 경우에는, 질량체(110)의 원호 운동으로 인한 비선형 해석을 선형 해석으로 변환할 수 있으며, 이에 따라, 기존의 진동 제어 장치 설계식을 그대로 사용할 수 있다.
이 때, 와이어(150)는 단일의 부재로 형성되는 바, 지지부(122, 124) 중 어느 하나에만 진동이 전달되더라도 질량체(110)의 원호 운동을 유발시키며, 질량체(110)의 원호 운동에 의해 진동이 감쇠됨으로써, 지지부(122, 124) 중 나머지 하나에는 진동을 재전달시키지 않는다.
도 3의 a 및 b에 도시된 와이어(150)의 묶음 형태에 대해 설명하면, 와이어(150)는 제 1 지지부(122)에서 로터리(130) 중 제 1 지지부(122)의 반대편 측의 일부를 감싼 후, 질량체(110)의 반대편 측을 거쳐 질량체(110)를 감싼 후, 다시 상기 로터부(130) 중 제 2 지지부(124)의 반대편 측의 일부를 감싸는 형상으로 형성된다.
도 4는 본 발명에 따른 수평 방향 진동 감쇠 시스템 중 가이드부의 정면을 도시하는 정면도이다. 도 4는 로터리(130) 측에서 가이드부(160)를 바라본 방향을 도시하고 있으며, 와이어 슬릿(162)이 형성됨에 따라, 와이어(150)는 수평 방향(도 3에서는 좌우 방향을 의미함)으로 이동할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 다중 수평 진동 감쇠 시스템의 일 실시예인 2개의 수평 방향 진동 감쇠 시스템이 적층된 구조일 때, 가이드부 및 로터리의 개략적인 사시도이다. 하나의 로터리(130)를 2개의 가이드부(160, 260)가 공유하는 구조이며, 각각의 가이드부(160, 260) 내에는 질량체 역시 각각 구비된다.
이와 같이, 다중 수평 진동 감쇠 시스템(1000)은, 수평 방향 진동 감쇠 시스템이 적층된 구조로 형성됨에 따라, 구조물에 인가되는 진동 감쇠 성능을 적층된 배수만큼 증대시킬 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 다중 수평 진동 감쇠 시스템의 일 실시예인 2개의 수평 방향 진동 감쇠 시스템이 마주보는 구조일 때의 평면도이다.
도 6을 참조하면, 제 1 가이드부(160) 및 제 2 가이드부(260)는, 로터리(130)를 둘러싸고, 상호 마주보도록 배치되며, 제 1 및 제 2 가이드부(160, 260) 각각에는 질량체가 각각 구비된다. 본 발명에 따른 다중 수평 진동 감쇠 시스템(1000)의 일 실시예는 상기와 같은 구조로 형성됨에 따라, 구조물에 인가되는 진동에 의해 구조물에 대한 외력을 지지하는 기둥 또는 내력벽의 비틀림 현상에도 대응할 수 있는 효과가 있다.
도 7은 도 6에 도시된 다중 수평 진동 감쇠 시스템의 일 실시예에서 엇갈리는 방향으로 상부에 수평 방향 진동 감쇠 시스템을 적층한 상태를 도시하는 개략적인 평면도이다.
도 7을 참조하면, 도 6에 도시된 다중 수평 진동 감쇠 시스템(1000)이 구조물의 특정 층에 설치된 상태에서, 도 6과 동일한 구조의 다중 수평 진동 감쇠 시스템(1000)을 상부에 적층시키되, 90도 회전시킨 상태에서 적층시킨 구조이다. 이와 같이, 도 6에 도시된 다중 수평 진동 감쇠 시스템(1000)은 적층된 구조로 형성됨에 따라, 증대된 진동 감쇠 성능을 가지며, 또한, 90도 회전시켜 적층시킴으로써, 전방향에서 인가되는 진동을 감쇠시킬 수 있다.
이상, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
100, 200, 300, 400: 수평 방향 진동 감쇠 시스템
110: 질량체
120: 지지부
130: 로터리
140: 탄성부재 고정부
150: 와이어
160: 가이드부
1000: 다중 수평 방향 진동 감쇠 시스템

Claims (13)

  1. 구조물의 수평 방향 진동을 감쇠시키는 시스템(100)으로서,
    상기 구조물에 인가되는 진동에 의해 수평 방향으로 운동 가능하도록 형성된 질량체(110)로서, 수평 방향을 기준으로 양단부 측에는 각각 탄성부재(112)가 결합된 질량체(110);
    상기 구조물에 고정되어 상기 구조물에 인가되는 진동을 전달받는 한 쌍의 지지부(120);
    상기 질량체(110) 및 지지부(120) 사이에 위치되되, 상기 구조물에 고정된 로터리(130);
    상기 질량체(110)를 사이에 두고 위치되며, 각각은 상기 탄성부재(112)와 결합된 한 쌍의 탄성부재 고정부(140); 및
    일단은 상기 한 쌍의 지지부(120) 중 어느 하나에 고정되며, 타단은 상기 한 쌍의 지지부(120) 중 나머지 하나에 고정되는 와이어(150); 를 포함하며,
    상기 와이어(150)는, 상기 질량체(110)를 감싸도록 형성되어 상기 지지부(120)에 인가되는 진동을 상기 질량체(110)로 전달시켜 상기 질량체(110)를 수평 방향으로 운동시킴으로써, 상기 구조물에 인가되는 진동을 감쇠시키는,
    수평 방향 진동 감쇠 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 질량체(110)의 운동을 가이드하는 가이드부(160); 를 더 포함하며,
    상기 가이드부(160)는, 원호 형상으로 형성된 가이드 레일(162)이 구비되어 상기 질량체(110)가 상기 가이드 레일(162)을 따라 원호 방향으로 회동하는,
    수평 방향 진동 감쇠 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 로터리(130)는, 상부에는 수직축을 기준으로 수평 방향으로 회전 가능한 회동부(132);를 더 포함하며,
    상기 회동부(132)에는, 상기 질량체(110)의 상하 방향으로의 이동을 제한하도록 상기 질량체(110)와 결합된 고정 로드(134)가 연결된,
    수평 방향 진동 감쇠 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 질량체(110) 및 상기 로터리(130)는, 수평 방향을 기준으로 원 형상의 단면을 갖도록 형성되고,
    상기 와이어(150)는, 상기 질량체(110) 및 상기 로터리(130)를 상호 엇갈리는 방향으로 감싸도록 형성된,
    수평 방향 진동 감쇠 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 지지부(120)는, 소정의 간격을 두고 배치된 제 1 지지부(122) 및 제 2 지지부(124)로 이루어지며,
    상기 와이어(150)의 일단(152)은 상기 제 1 지지부(122)에 고정되고, 타단(154)은 상기 제 2 지지부(124)에 고정되며,
    상기 와이어(150)는, 상기 제 1 지지부(122)에서 상기 로터리(130) 중 상기 제 1 지지부(122)의 반대편 측의 일부를 감싼 후, 상기 질량체(110)의 반대편 측을 거쳐 상기 질량체(110)를 감싼 후, 다시 상기 로터부(130) 중 상기 제 2 지지부(124)의 반대편 측의 일부를 감싸는 형상인,
    수평 방향 진동 감쇠 시스템.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 가이드부(160)는, 소정의 높이를 갖는 원호 형상의 밀폐 공간으로 형성되어 상기 질량체(110)를 외부로부터 차단시키되,
    상기 질량체(110)와 연결된 상기 와이어(150)가 수평 방향으로 이동 가능하도록, 수평 방향으로 형성된 와이어 슬릿(162)을 구비한,
    수평 방향 진동 감쇠 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 로터리(130) 중 상기 와이어(150)가 감싸는 부분에는 소정의 깊이를 갖는 와이어 수용홈이 형성된,
    수평 방향 진동 감쇠 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지부(120)는 상기 구조물의 벽체에 매립되거나 또는 벽체의 일부이며,
    상기 로터리(130) 및 상기 한 쌍의 탄성부재 고정부(140)는, 상기 구조물의 특정 층의 바닥면에 고정된,
    수평 방향 진동 감쇠 시스템.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 수평 방향 진동 감쇠 시스템을 적어도 둘 이상 포함하는 다중 수평 방향 진동 감쇠 시스템(1000)으로서,
    상기 수평 방향 진동 감쇠 시스템은, 제 1 및 제 2 수평 방향 진동 감쇠 시스템(100, 200)을 포함하며,
    상기 제 1 수평 방향 진동 감쇠 시스템(100)은 제 1 질량체(110)의 운동을 가이드하는 제 1 가이드부(160)를 포함하며, 상기 제 2 수평 방향 진동 감쇠 시스템(200)은 제 2 질량체(210)의 운동을 가이드하는 제 2 가이드부(260)를 포함하며,
    상기 제 1 및 제 2 수평 방향 진동 감쇠 시스템(100, 200)은 로터리(130)를 공유하는,
    다중 수평 방향 진동 감쇠 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 가이드부(160) 및 제 2 가이드부(260)는, 상기 로터리(130)를 둘러싸고, 상호 마주보도록 배치되는,
    다중 수평 방향 진동 감쇠 시스템.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 가이드부(260)는, 상기 제 1 가이드부(160) 상에 적층되는,
    다중 수평 방향 진동 감쇠 시스템.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 가이드부(160) 및 제 2 가이드부(260)는 각각 수평 방향을 기준으로 반원 형상의 단면을 갖도록 형성되며,
    상기 제 1 가이드부(160)의 단부 및 제 2 가이드부(260)의 단부 사이의 공간에는, 상기 탄성부재 고정부(140, 240)가 각각 배치되는,
    다중 수평 방향 진동 감쇠 시스템.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 수평 방향 진동 감쇠 시스템은, 제 3 및 제 4 수평 방향 진동 감쇠 시스템(300, 400)을 더 포함하며,
    상기 제 1 내지 제 4 수평 방향 진동 감쇠 시스템(100, 200, 300, 400)은, 각각 제 1 내지 제 4 가이드부(160, 260, 360, 460)를 구비하고,
    상기 제 1 내지 제 4 가이드부(160, 260, 360, 460)는 각각 수평 방향을 기준으로 사분원 형상의 단면을 갖도록 형성되며,
    상기 제 1 내지 제 4 가이드부(160, 260, 360, 460) 각각의 단부 사이의 공간에는, 상기 제 1 및 제 3 수평 방향 진동 감쇠 시스템의 탄성부재 고정부(140, 340)가 각각 배치되는,
    다중 수평 방향 진동 감쇠 시스템.
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