KR20200092014A - Elastomeric Bearing Pad equippied with the Wedges broken in a Strong earth-quake - Google Patents

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KR20200092014A
KR20200092014A KR1020190008993A KR20190008993A KR20200092014A KR 20200092014 A KR20200092014 A KR 20200092014A KR 1020190008993 A KR1020190008993 A KR 1020190008993A KR 20190008993 A KR20190008993 A KR 20190008993A KR 20200092014 A KR20200092014 A KR 20200092014A
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이춘구
박영선
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이춘구
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Abstract

The present invention relates to an elastic support with a lower wedge broken in a range of earthquake force and, more specifically, to an elastic support, which is smoothly applied to general bridge behavior including movement, rotation and deflection during ordinary days, allows an upper wedge resisting a critical point of elastic movement and wind pressure caused by a temperature difference by a climate change to be separately attached thereto, and is designed such that a danger cross-section in which the lower wedge interlocked with the upper wedge is positioned between broken grooves in a destruction stress point so as to absorb and mitigate impact of great earthquake horizontal force generated in case of earthquakes by using free shear deformation of an elastic pad instead of critical resistance of a fixing wedge, thereby damping the earthquake horizontal force which is an original function of the elastic pad after only absorbing the same without the lower wedge in case of the earthquakes. Thus, the elastic support can safely protect a bridge.

Description

하부쐐기가 지진력 범위에서 파단되는 탄성받침 {Elastomeric Bearing Pad equippied with the Wedges broken in a Strong earth-quake}Elastic support where the lower wedge breaks in the seismic range {Elastomeric Bearing Pad equippied with the Wedges broken in a Strong earth-quake}

본 발명은 교량에 설치된 탄성받침에 관한 것으로서, 보다 상세히 설명하면 평상시에는 이동, 회전, 처짐 등을 포함하여 일반적인 교량 거동에 원활히 적응하고, 기후변화에 의한 온도차에 의한 신축이동과 풍하중의 한계점에서 저항하는 상부 쐐기를 별도로 부착하고 있으나, 지진시에 발생하는 엄청난 지진 수평력을 고정쇄기의 한계 저항보다는 탄성패드의 자유로운 전단변형의 활용으로 충격을 흡수 완충하기 위하여 상부 쐐기와 맞물린 하부 쐐기는 좌우 양측에서 내측으로 대향지게 형성된 파단홈 사이에 위치한 위험단면이 파괴응력점에 도달하면 파단(破斷)되도록 설치하여 지진발생시에는 하부 쐐기가 상하부 방향으로 파단되어 상부 쐐기를 간섭하지 않아 탄성패드의 고유기능인 지진 수평력만 흡수한 다음 감쇄시켜 교량을 안전하게 보호하는 탄성받침을 제공하고, 지진 수평력을 쐐기로 정량계산하여 하부 쐐기가 지진력 범위에서 파단되는 탄성받침에 관한 것이다. The present invention relates to an elastic support installed on a bridge, and in more detail, normally adapts to general bridge behavior including movement, rotation, deflection, etc., and resists at the limits of stretching and wind load due to temperature difference due to climate change. The upper wedge is attached separately, but the lower wedge interlocked with the upper wedge in order to absorb and cushion the shock by utilizing the free shear deformation of the elastic pad rather than the limit resistance of the fixed crusher for the tremendous seismic horizontal force generated during an earthquake. As the dangerous section located between the fracture grooves facing each other reaches the fracture stress point, it is installed so that it breaks when the earthquake occurs, so the lower wedge breaks in the upper and lower directions and does not interfere with the upper wedge. It relates to an elastic bearing that absorbs only and then attenuates it to provide an elastic support that safely protects the bridge, and the horizontal wedge breaks in the seismic force range by quantitatively calculating the seismic horizontal force.

일반적으로 교량의 상부구조물을 이루는 교량상판(girder)과 하부구조물을 이루는 교각의 사이에는, 상부 구조물에 작용하는 수직하중을 수용하고 계절의 온도변화나 바람, 지진 등의 충격 등에 의한 상대변위 및 수평방향의 전단변위를 수용하여 교량의 내구수명을 연장하기 위한 탄성받침이 설치된다. In general, between the bridge girder constituting the superstructure of the bridge and the bridge constituting the substructure, it receives the vertical load acting on the superstructure, and the relative displacement and horizontality due to seasonal temperature changes, wind, earthquake, etc. An elastic bearing is installed to accommodate the shear displacement in the direction to extend the endurance life of the bridge.

상기 탄성받침은 교량의 상부 구조물에 가해지는 각종 하중들, 즉 교량 자체의 하중과 차량의 충격하중 및 소음을 흡수하여 교량의 내구성을 향상시키는데 중요한 역할을 수행하는 것이다. The elastic bearing plays an important role in improving the durability of the bridge by absorbing various loads applied to the upper structure of the bridge, that is, the load of the bridge itself and the impact load and noise of the vehicle.

따라서 교대 또는 교각과 상부 구조물의 사이에 설치된 탄성받침은 상부 구조물에 작용하는 하중을 수용하고 온도 변화나 바람, 지진 등의 충격에 의한 상대 변위 및 수평으로 작용하는 전단 변위를 수용하여 교량의 내구 수명을 연장하기 위해 설치된다. Therefore, the elastic bearing installed between the shift or bridge and the superstructure accommodates the load acting on the superstructure, and accommodates the relative displacement caused by temperature changes, impacts such as wind and earthquakes, and the shear displacement acting horizontally, resulting in the endurance life of the bridge. It is installed to extend.

상기 탄성받침은 상부 구조물에 앵커로 고정되는 상부 플레이트와 교각에 앵커로 고정되는 하부 플레이트 사이에 탄성재질의 탄성패드가 삽입 설치된다. In the elastic support, an elastic pad made of an elastic material is inserted between an upper plate fixed to the upper structure with an anchor and a lower plate fixed with an anchor to the pier.

상기 탄성받침은 수직하중이 가해졌을 때에는 탄성패드가 팽출(膨出)하면서 완충력 및 저항력을 발휘하고, 수평방향의 전단변형이 발생하였을 때에는 탄성패드는 그 두께가 약 150% 정도까지 변형되어 전단변형에 저항한다. When the vertical load is applied to the elastic bearing, the elastic pad expands and exerts a buffering force and resistance, and when a shear deformation in the horizontal direction occurs, the elastic pad is deformed to about 150% in thickness and shear deformation. Resists.

상기 탄성받침에는 특정 방향으로의 수평변위는 허용하되 기타 다른 방향으로의 수평변위는 제한하기 위하여 상부 플레이트에는 하부 방향으로 돌출되게 상부 쐐기와 하부 플레이트에는 상부방향으로 돌출되게 하부 쐐기가 돌출되게 설치되고, 상기 상부 쐐기와 하부 쐐기 사이에는 탄성패드가 위치한다. In the elastic support, horizontal displacement in a specific direction is allowed, but in order to limit horizontal displacement in other directions, the upper wedge protrudes downward in the upper plate and the lower wedge protrudes upward in the lower plate. , An elastic pad is positioned between the upper wedge and the lower wedge.

상기 탄성받침은 상하부 쐐기가 좌우 또는 전후방향으로만 설치된 이동식 일방향 탄성받침을 구성하여 상,하부 쐐기들이 설치되지 않은 쪽 방향으로만 이동할 수 있고, 상,하부 쐐기들이 설치된 방향으로는 상하부 쐐기들이 서로 걸리기 때문에 이동이 제한된다. The elastic support constitutes a movable one-way elastic support in which the upper and lower wedges are installed only in the left-right or front-rear directions, so that the upper and lower wedges can move only in the direction in which the upper and lower wedges are not installed. Because it takes, movement is limited.

또한, 탄성받침에서 전후좌우 사방으로 상하부 쐐기들이 설치되는 고정식 탄성받침은 모든 방향으로의 수평변위가 제한된다. In addition, the horizontal displacement in all directions is limited to the fixed elastic support in which the upper and lower wedges are installed in the front, rear, left, and right directions from the elastic support.

그러나 이와 같이 일방향 탄성받침 또는 고정식 탄성받침에서 수평방향으로의 변위가 제한되는 기능은 평상시의 경우에만 발휘되어야하나, 지진과 같이 교량 자체의 안전성을 위협하는 큰 외력이 발생한 경우에도 상하부 쐐기들이 파손되면서 탈락하지않고 설치된 상태를 유지하고 있어 탄성받침은 보다 큰 전단변형을 수용하게 된다. However, the function of limiting the displacement in the horizontal direction from the one-way elastic support or the fixed elastic support should be exerted only in normal cases, but the upper and lower wedges are damaged even when a large external force threatening the safety of the bridge itself occurs, such as an earthquake. Since it is installed without falling out, the elastic bearing accommodates a larger shear strain.

만약, 지진 발생시 탄성받침의 상하부 쐐기가 탈락하지 않고 저항하게 되면 강재받침의 경우와 마찬가지로 교량의 고정단에 지진하중이 집중되어 교량의 설계시 고려했던 수평력보다 과다한 수평력이 교각에 전단되기때문에 교량 자체가 붕괴될 위험이 있다. If, in the event of an earthquake, the upper and lower wedges of the elastic bearing resist without falling off, the seismic load is concentrated on the fixed end of the bridge, as in the case of the steel bearing, so that the horizontal force greater than the horizontal force considered in the design of the bridge shears on the bridge itself. There is a risk of collapse.

이를 위해서 상하부 쐐기들이 어느 정도의 하중에서 쉽게 파손되고, 이러한 상하부 쐐기들을 용이하게 교체하거나 보수하기 위한 수단들이 제시되었다. To this end, the upper and lower wedges are easily broken at a certain load, and means for easily replacing or repairing the upper and lower wedges have been proposed.

이러한 상부 쐐기는 상부 플레이트의 저면에 용접으로 고정되어 있고, 하부 쐐기는 하부플레이트의 상면에 용접으로 고정설치한다. The upper wedge is fixed to the bottom surface of the upper plate by welding, and the lower wedge is fixed to the upper surface of the lower plate by welding.

상기와 같이 용접에 의해 고정 설치한 상하부 쐐기들은 수평변위 발생시 이를 제한하다가 설정된 하중 이상의 수평변위가 발생되면 상부 쐐기와 하부 쐐기가 간섭되어 하부 쐐기가 파단(破斷)되어 탈락되어야 하나 용접에 의해 고정을 했기 때문에 쉽게 파단(破斷)되지 않으며, 하부 쐐기가 파단되지않은 경우에는 지진시 충격을 흡수 완충하지 못하여 교량이 붕괴되는 문제점이 있다. The upper and lower wedges fixed by welding as described above are limited when horizontal displacement occurs, but when horizontal displacement of more than the set load occurs, the upper wedge and the lower wedge should interfere and the lower wedge should break and fall out, but fixed by welding Because it did not break easily (破斷), if the lower wedge is not broken, there is a problem that the bridge collapses because it does not absorb and buffer the shock during an earthquake.

첫째, 상하부 쐐기를 용접에 의해 고정하기 때문에 지진수평력의 한계저항인 파괴응력점에서 파단되어 탈락되게 조정하는데 어려움이 있다. First, since the upper and lower wedges are fixed by welding, it is difficult to adjust to break and break at the fracture stress point, which is the limit resistance of the earthquake horizontal force.

상기와 같이 용접으로 상하부 쐐기를 고정하는 과정에서 용접부위의 넓이에 따라 한계저항인 파괴응력점을 조정해야 하는데 용접에 의해서는 조정하기가 쉽지않다. In the process of fixing the upper and lower wedges by welding as described above, it is necessary to adjust the fracture stress point, which is the limit resistance, according to the width of the welding part, but it is not easy to adjust by welding.

둘째, 하부 쐐기나 상부 쐐기를 상하부 플레이트에 고정하기 위해서는 용접작업을 실시해야 하는 번거러움이 있었다. Second, in order to fix the lower wedge or the upper wedge to the upper and lower plates, there was a hassle of performing a welding operation.

즉, 설정된 하중이 발생했을 때 파단되도록 정교한 용접작업을 실시해야 하는 어려움이 있다. That is, there is a difficulty in performing an elaborate welding operation so that it breaks when a set load occurs.

대한민국특허출원번호 제10 - 2008 - 0043553호 "교량용 탄성받침"Republic of Korea Patent Application No. 10-2008-0043553 "elastic support for bridges"

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 상하부 플레이트에 각각 부착되는 상하부 쐐기중 하부 쐐기가 지진수평력의 한계저항인 파괴응력점에 도달하면 좌우 양측에 형성된 파단홈 사이에 위치한 위험단면이 파단되어 하부 쐐기가 상부 쐐기에 간섭되지 않도록 하는 것을 목적으로 한다. The present invention for solving the above problems, when the lower wedge among the upper and lower wedges attached to the upper and lower plates respectively reaches the fracture stress point, which is the limit resistance of the seismic horizontal force, the dangerous sections located between the breaking grooves formed on both left and right sides are broken and lowered. The aim is not to interfere with the upper wedge.

즉, 본 발명은 탄성받침의 상하부 쐐기가 받는 굽힘하중과 전단하중을 정량적으로 응력을 계산하여 지진수평력이 한계점에 도달하였을 때 하부 플레이트에서 하부 쐐기가 파단되도록 계산이 용이한 것을 목적으로 한다. That is, an object of the present invention is to facilitate the calculation so that the lower wedge breaks in the lower plate when the seismic level reaches the limit by quantitatively calculating the stresses of the bending and shear loads received by the upper and lower wedges of the elastic bearing.

상기 과제의 해결수단으로 본 발명은 교량용 탄성받침에 있어서, 상부플레이트의 저면에서 하부방향으로 돌출된 상부 쐐기는 용접에 의해 고정하고, 하부 플레이트의 상면에서 상부방향으로 돌출되는 하부 쐐기는 좌우 양측이 내측방향으로 "∠" 형상으로 파단홈이 대향지게 형성되고, 상기 파단홈 사이에는 위험단면이 위치하여 파괴응력점에 도달하면 위험단면이 파단되는 것을 특징으로 하는 하부쐐기가 지진력 범위에서 파단되는 탄성받침을 제공한다.The present invention as a solution to the above problem, in the elastic support for a bridge, the upper wedge protruding downward from the bottom surface of the upper plate is fixed by welding, and the lower wedge protruding upward from the upper surface of the lower plate is on both sides. A fracture groove is formed to face in the "∠" shape in this inner direction, and a dangerous cross section is located between the fracture grooves so that when the fracture stress point is reached, the lower wedge is broken in the seismic force range. Provide elastic support.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 탄성받침은 상부 플레이트에 상부 쐐기를 용접에 의해 고정하고, 하부 쐐기는 용접에 의해 하부 플레이트의 상면에 고정한 다음 하부 쐐기를 상부 쐐기로 가압하는 과정에서 하부 쐐기에 형성된 위험단면이 파괴응력점에 도달하면 하부 쐐기가 상하부 방향으로 파단되어 지진발생시에는 하부 쐐기가 없이 탄성패드의 고유기능인 지진 수평력만 흡수한 다음 감쇄시켜 교량을 안전하게 보호하는 효과가 있다. As described above, the elastic support of the present invention secures the upper wedge to the upper plate by welding, the lower wedge is fixed to the upper surface of the lower plate by welding, and then the danger formed in the lower wedge in the process of pressing the lower wedge into the upper wedge When the cross-section reaches the fracture stress point, the lower wedge breaks in the upper and lower directions, and in the event of an earthquake, it absorbs only the seismic horizontal force, which is the unique function of the elastic pad, without the lower wedge, and attenuates it to protect the bridge safely.

본 발명은 탄성받침의 상하부 쐐기가 받는 굽힘하중과 전단하중을 정량적으로 응력을 계산하여 지진수평력이 한계점에 도달하였을 때 하부 플레이트에 용접 고정된 하부 쐐기가 상하부 방향으로 파단되도록 계산을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.The present invention can easily calculate the bending and shear loads received by the upper and lower wedges of the elastic bearing by quantitatively calculating the stress so that the lower wedge fixed to the lower plate breaks in the upper and lower directions when the seismic level reaches the limit. It has an effect.

도 1은 본 발명 일방향 탄성받침을 도시해 보인 분리 사시도.
도 2는 본 발명 일방향 탄성받침을 도시해 보인 결합 사시도.
도 3은 본 발명 일방향 탄성받침에서 상부 플레이트와 탄성패드를 제거해 보인 사시도.
도 4는 본 발명 일방향 탄성받침에서 상부 플레이트만 제거하고 일방향 하부 쐐기와 탄성패드가 결합된 상태를 도시해 보인 사시도.
도 5는 본 발명 일방향 탄성받침에서 하부 쐐기가 파단된 상태를 도시해 보인 사시도.
도 6은 본 발명 탄성받침에서 하부 쐐기를 도시해 보인 사시도.
도 7은 본 발명 일방향 탄성받침을 도시해 보인 평면도.
도 8은 본 발명 일방향 탄성받침을 도시해 보인 정면도.
도 9는 본 발명 일방향 탄성받침에서 하부 쐐기가 파단된 상태를 도시해 보인 정면도.
도 10은 본 발명 고정식 탄성받침을 도시해 보인 분리 사시도.
도 11은 본 발명 고정식 탄성받침을 도시해 보인 결합 사시도.
도 12는 본 발명 고정식 탄성받침에서 상부플레이트만 제거해 보인 사시도.
도 13은 본 발명 고정식 탄성받침을 도시해 보인 평면도.
1 is an exploded perspective view showing a one-way elastic bearing of the present invention.
Figure 2 is a combined perspective view showing the elastic support in one direction of the present invention.
Figure 3 is a perspective view showing the upper plate and the elastic pad removed from the elastic support in one direction of the present invention.
Figure 4 is a perspective view showing a state in which only the upper plate is removed from the one-way elastic bearing of the present invention and the one-way lower wedge and the elastic pad are combined.
Figure 5 is a perspective view showing a broken state of the lower wedge in the one-way elastic support of the present invention.
Figure 6 is a perspective view showing the lower wedge in the elastic support of the present invention.
7 is a plan view showing the one-way elastic support of the present invention.
Figure 8 is a front view showing a one-way elastic support of the present invention.
Figure 9 is a front view showing a broken state of the lower wedge in the one-way elastic support of the present invention.
Figure 10 is an exploded perspective view showing a fixed elastic support according to the present invention.
11 is a perspective view showing a fixed elastic support according to the present invention.
12 is a perspective view showing only the upper plate is removed from the fixed elastic support of the present invention.
13 is a plan view showing a fixed elastic support according to the present invention.

상기와 같은 목적 및 효과를 달성하기 위하여 본 발명은 이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.In order to achieve the above objects and effects, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명 일방향 탄성받침을 도시해 보인 분리 사시도이고, 도 2는 본 발명 일방향 탄성받침을 도시해 보인 결합 사시도이며, 도 3은 본 발명 일방향 탄성받침에서 상부 플레이트와 탄성패드를 제거해 보인 사시도이고, 도 4는 본 발명 일방향 탄성받침에서 상부 플레이트만 제거하고 일방향 하부 쐐기와 탄성패드가 결합된 상태를 도시해 보인 사시도이다. Figure 1 is an exploded perspective view showing the one-way elastic support of the present invention, Figure 2 is a combined perspective view showing the one-way elastic support of the present invention, Figure 3 is a perspective view showing the top plate and the elastic pad removed from the present invention one-way elastic support 4 is a perspective view showing a state in which only the upper plate is removed from the one-way elastic support and the one-way lower wedge and the elastic pad are combined.

본 발명 본 발명 탄성받침(1)은 상부 플레이트(2)의 저면에서 하부 방향으로 돌출된 일방향 상부 쐐기(4a)와 하부 플레이트(3)의 상면에서 상부방향으로 하부 쐐기(5)가 돌출되어 하부 쐐기(5)에 일방향 상부 쐐기(4a)가 걸리도록 배열한 다음 일방향 상부 쐐기(4a) 사이에는 탄성패드(6)가 위치한다.In the present invention, the elastic support (1) has a lower one in which the lower wedge (5) protrudes upward from the upper surface of the one-way upper wedge (4a) and the lower plate (3) protruding downward from the bottom surface of the upper plate (2). An elastic pad 6 is positioned between the one-way upper wedge 4a after arranging so that the one-way upper wedge 4a is hung on the wedge 5.

상기 상부 플레이트(2)의 저면에서 하부방향으로 돌출된 일방향 상부 쐐기(4a)는 용접에 의해 고정하고, 하부 플레이트(3)의 상면에는 상부방향으로 돌출되는 하부 쐐기(5)의 저면을 밀착한 다음 용접에 의해 하부 플레이트(3)에 부착한다.The one-way upper wedge 4a protruding downward from the bottom surface of the upper plate 2 is fixed by welding, and the lower surface of the lower wedge 5 protruding upward in the upper surface of the lower plate 3 is in close contact. It is then attached to the lower plate 3 by welding.

상기 탄성받침(1)은 일방향 상부 쐐기(4a)와 하부 쐐기(5)가 일방향으로 형성된 타입으로 좌우방향에 일방향 상부 쐐기(4a)와 하부 쐐기(5)가 위치하여 좌우방향으로 고정되고, 전후방향으로만 이동 가능하도록 전후방향에는 일방향 상부 쐐기(4a)와 하부 쐐기(5)가 부착되지 않은 구조로 형성된다.The elastic support 1 is a type in which the upper wedge 4a and the lower wedge 5 in one direction are formed in one direction, and the upper wedge 4a and the lower wedge 5 are positioned in the left and right directions, and fixed in the left and right directions. In the front-rear direction, the upper wedge 4a and the lower wedge 5 in one direction are formed in a structure to which only the direction can be moved.

상기 상부 플레이트(2)의 저면 좌우 양측으로 일방향 상부 쐐기(4a)를 위치한 다음 일방향 상부 쐐기(4a)의 상면을 상부 플레이트(2)의 저면에 용접에 의해 고정한다.The upper and lower wedges 4a are positioned on both sides of the bottom surface of the upper plate 2, and then the upper surface of the one-way upper wedge 4a is fixed to the bottom surface of the upper plate 2 by welding.

상기 하부 플레이트(3)의 상면 양측에는 일방향 상부 쐐기(4a)와 마주한 상태로 위치하여 전단력이 발생하는 경우 걸리도록 하부 쐐기(5)가 대응하게 위치한다.On both sides of the upper surface of the lower plate 3, the lower wedge 5 is correspondingly positioned to face the one-way upper wedge 4a to be caught when a shear force is generated.

상기 하부 쐐기(5)는 좌우 양측에서 내측방향으로 "∠" 형상의 파단홈(8)이 대향지게 형성되고, 상기 파단홈(8) 사이에 위험단면(7)을 형성한 다음 지진 발생시 파괴음력점에 도달하면 위험단면(7)이 파단되는 구조로 형성된 다음 상기 하부 쐐기(5)사이에는 상부 플레이트(2)에 저면에 부착된 일방향 상부 쐐기(4a)가 위치하고, 상기 일방향 상부 쐐기(4a) 사이에는 탄성패드(6)가 위치한다.The lower wedge 5 is formed with opposing breaking grooves 8 in the shape of "∠" from both right and left sides inward, forming a dangerous section 7 between the breaking grooves 8, and then destroying the sound when an earthquake occurs. When the point is reached, the dangerous section 7 is formed in a structure that breaks, and then the one-way upper wedge 4a attached to the bottom surface is located on the upper plate 2 between the lower wedges 5, and the one-way upper wedge 4a Between the elastic pad 6 is located.

도 5는 본 발명 일방향 탄성받침에서 하부 쐐기가 파단된 상태를 도시해 보인 사시도이고, 도 6은 본 발명 탄성받침에서 하부 쐐기를 도시해 보인 사시도이고, 도 7은 본 발명 일방향 탄성받침을 도시해 보인 평면도이며, 도 8은 본 발명 일방향 탄성받침을 도시해 보인 정면도이고, 도 9는 본 발명 일방향 탄성받침에서 하부 쐐기가 파단된 상태를 도시해 보인 정면도이다.5 is a perspective view showing a state in which the lower wedge is broken in the one-way elastic support of the present invention, FIG. 6 is a perspective view showing a lower wedge in the present invention elastic support, and FIG. 7 shows the present invention one-way elastic support 8 is a front view showing a one-way elastic bearing of the present invention, and FIG. 9 is a front view showing a state where a lower wedge is broken in the one-way elastic bearing of the present invention.

본 발명 일방향 탄성받침(1)은 하부 플레이트(3)의 상면 좌우 양측에 위험단면(7)이 형성된 하부 쐐기(5)를 위치한 다음 하부 플레이트(3)의 저면을 용접에 의해 고정한다.In the present invention, the one-way elastic support (1) is located on the lower left and right wedges (5) on the left and right sides of the upper surface of the lower plate (3), and then fix the bottom surface of the lower plate (3) by welding.

상기와 같이 하부 쐐기(5)를 조립하면 일방향 상부 쐐기(4a)와 하부 쐐기(5)는 상하부 방향으로 교호되게 위치한 상태에서 일방향 상부 쐐기(4a) 사이에 탄성패드(6)가 안착되는 구조로 형성된다.When the lower wedge 5 is assembled as described above, the one-way upper wedge 4a and the lower wedge 5 are alternately positioned in the upper and lower directions, and the elastic pad 6 is seated between the one-way upper wedges 4a. Is formed.

상기 하부 쐐기(5)는 하부 플레이트(3)에서 지진 발생시 위험단면(7)이 상하부 방향으로 파단되도록 파괴응력점에서 최대 전단응력의 수치를 파단홈(8) 사이에 형성된 간격으로 조정한다.The lower wedge 5 adjusts the value of the maximum shear stress at the fracture stress point at intervals formed between the breaking grooves 8 so that the dangerous section 7 breaks in the upper and lower directions when an earthquake occurs in the lower plate 3.

한편, 탄성받침(1)의 일방향 상부 쐐기(4a)와 하부 쐐기(5)가 받는 굽힘하중과 전단하중을 정량적으로 응력을 계산하여 지진수평력이 한계점에 도달하였을 때 하부 플레이트(3)에서 하부 쐐기(5)가 파단되도록 정량을 계산하는 방식은 하기와 같다.On the other hand, the bending and shear loads received by the upper wedge 4a and the lower wedge 5 in one direction of the elastic bearing 1 are quantitatively calculated to calculate the stress, and when the seismic level reaches the threshold, the lower wedge in the lower plate 3 The method of calculating the quantity so that (5) breaks is as follows.

지진력 방향에 의한 상,하부 쐐기의 배열Arrangement of upper and lower wedge by direction of seismic force

Figure pat00001
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Figure pat00002
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Figure pat00003
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Figure pat00004
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Figure pat00007
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Figure pat00008
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Figure pat00009
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Figure pat00010
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Figure pat00012
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Figure pat00013
Figure pat00013

Figure pat00014
Figure pat00014

지진력에 따른 용접한 쐐기와 조립한 신기술 쐐기의 비교 검토Comparison of welded wedge and assembled new technology wedge according to seismic force

(지진발생시 구조가 취약한 교축직각(X-X')에서 쐐기수가 적은 일방향 형식을 선정)(When the earthquake occurs, the one-way type with a small number of wedges is selected from the thrust angle (X-X') where the structure is weak)

가) 상,하부의 휨응력 검토A) Examine the bending stress of upper and lower parts

상부에 용접된 쐐기에 발생한 최대 휨응력 (σbm)Maximum bending stress generated by the wedge welded to the top (σbm)

Figure pat00015
Figure pat00015

Figure pat00016
Figure pat00016

하부의 신기술 쐐기가 받는 파괴 힘 응력(σbn)Breaking force stress (σbn) under the new technology wedge

Figure pat00017
Figure pat00017

Figure pat00018
Figure pat00018

상부에 용접된 쐐기에 발생한 최대 휨 응력(σbm)과 하판 신기술 쐐기가 받는 파괴 휨응력의 등식일 때 계수Coefficient when the maximum bending stress (σbm) generated on the wedge welded to the top and the fracture bending stress received by the new wedge technology

Figure pat00019
Figure pat00019

상기 지진발생시 파단되는 최대 전단응력의 범위는 1.01 ∼ 3.99 이내로 한정한다.The range of the maximum shear stress that breaks when the earthquake occurs is limited to within 1.01 to 3.99.

나) 상,하부의 전단력 검토B) Review the shear force at the top and bottom

상부에 용접된 쐐기에 발생한 최대 전단력 (τm)Maximum shear force generated by the wedge welded to the top (τm)

Figure pat00020
Figure pat00020

Figure pat00021
Figure pat00021

Figure pat00022
Figure pat00022

Figure pat00023
Figure pat00023

상부에 용접된 쐐기에 발생한 최대 전단력(τm)과 하부의 신기술 쐐기가 받는 파괴 전단력(τn)의 등식일 때의 계수Coefficient of maximum shear force (τm) generated at the wedge welded to the top and fracture shear force (τn) received by the new technology wedge at the bottom

Figure pat00024
Figure pat00024

따라서 지진발생시에 발생하는 엄청난 지진 수평력을 일방향 상부 쐐기(4a)의 한계 저항보다는 탄성패드(6)의 고유기능인 자유로운 전단변형의 활용으로 충격을 흡수 완충하기 위하여 일방향 상부 쐐기(4a)와 맞물린 하부 쐐기(5)가 파괴응력점에 도달하면 하부 쐐기(5)는 파단홈(8) 사이에 위치한 위험단면(7)이 파단(破斷)되도록 설계되어 있어 지진발생시에는 위험단면(7)을 중심으로 상하부 방향으로 파단되어 일방향 상부 쐐기(4a)에 걸리지 않아 탄성패드(6)에 지진 수평력이 흡수되어 교량을 안전하게 보호한다.Therefore, the lower wedge meshed with the one-way upper wedge 4a to absorb and absorb shock by utilizing the free shear deformation, which is a unique function of the elastic pad 6, rather than the limiting resistance of the one-way upper wedge 4a, which is caused by an earthquake when the earthquake occurs. When (5) reaches the fracture stress point, the lower wedge (5) is designed so that the dangerous section (7) located between the breaking grooves (8) breaks. It is broken in the upper and lower directions and does not get caught in the upper wedge 4a in one direction, so that the seismic horizontal force is absorbed by the elastic pad 6 to safely protect the bridge.

도 10은 본 발명 고정식 탄성받침을 도시해 보인 분리 사시도이고, 도 11은 본 발명 고정식 탄성받침을 도시해 보인 결합 사시도이며, 도 12는 본 발명 고정식 탄성받침에서 상부 플레이트만을 제거해 보인 사시도이고, 도 13은 본 발명 고정식 탄성받침을 도시해 보인 평면도이다.10 is an exploded perspective view showing the fixed elastic support of the present invention, FIG. 11 is a combined perspective view showing the fixed elastic support of the present invention, and FIG. 12 is a perspective view showing only the upper plate removed from the fixed elastic support of the present invention, FIG. 13 is a plan view showing a fixed elastic support according to the present invention.

본 발명 탄성받침(1)은 상,하부 플레이트(2, 3)가 적층되고, 상부 플레이트(2)의 고정식 상부 쐐기(4b) 사이에 위치하는 탄성패드(6)가 사방으로 움직이지 않게 탄성패드(6)의 전후좌우 방향으로 고정식 상부 쐐기(4b)가 부착되고, 고정식 상부 쐐기(4b)는 일방향 상부 쐐기(4a)보다 두배많이 설치하는 구조이다. Elastic pad (1) of the present invention, the upper and lower plates (2, 3) are stacked, the elastic pad (6) positioned between the fixed upper wedge (4b) of the upper plate (2) elastic pad so that it does not move in all directions The fixed upper wedge 4b is attached in the front, rear, left and right directions of (6), and the fixed upper wedge 4b is a structure that is installed twice as much as the one-way upper wedge 4a.

상기 하부 플레이트(3)의 상면에 위치하는 하부 쐐기(5)는 저면을 용접에 의해 고정한 상태에서 좌우 양측에서 내측방향으로 파단홈(8)이 대향지게 형성되고, 상기 파단홈(8) 사이에는 위험단면(7)이 형성된다.The lower wedge 5 located on the upper surface of the lower plate 3 is formed to face the breaking grooves 8 in opposite directions from both right and left sides in a state where the bottom surface is fixed by welding, and between the breaking grooves 8 A dangerous section 7 is formed.

상기 하부 플레이트(3) 상부에 위치하는 상부 플레이트(2)는 전후좌우방향에 위치한 하부 쐐기(5)에 걸리도록 대응하는 위치에 고정식 상부 쐐기(4b)를 위치한 다음 용접에 의해 고정식 상부 쐐기(4b)의 상부를 상면 플레이트(2)의 저면에 고정하고, 고정식 상부 쐐기(4a) 사이에는 탄성패드(6)가 위치한다.The upper plate (2) located on the lower plate (3) is positioned at a fixed upper wedge (4b) in a corresponding position so as to engage the lower wedge (5) located in the front, rear, left and right directions, and then fixed upper wedge (4b) by welding ) Is fixed to the bottom of the upper plate 2, and the elastic pad 6 is positioned between the fixed upper wedges 4a.

상기 고정식 상부 쐐기(4a)는 "ㄱ"자 형상으로 절곡되어 있어 하부 쐐기(5)가 절곡된 부위로 삽입되면 사방으로 움직이지 않고 고정된 상태를 유지하고, 지진시 발생하는 엄청난 지진 수평력을 고정식 상부 쐐기(4b)의 한계 저항보다는 탄성패드(6)의 고유기능인 자유로운 전단변형의 활용으로 충격을 흡수 완충하기 위하여 고정식 상부 쐐기(4b)와 맞물린 하부 쐐기(5)가 파괴응력점에서 위험단면(7)이 파단(破斷)되게 설계하여 지진 발생시에는 하부 쐐기(5)가 위험단면(7)을 중심으로 상하부 방향으로 파단되어 분리되면 하부 쐐기(5)없이 탄성패드(6)의 고유기능인 지진수평력만을 흡수하여 감쇄시켜 교량을 안전하게 보호한다.The fixed upper wedge (4a) is bent in the shape of an "a", so when the lower wedge (5) is inserted into the bent portion, it remains fixed without moving in all directions, and fixes the tremendous earthquake horizontal force generated during an earthquake. Rather than the limit resistance of the upper wedge 4b, the fixed upper wedge 4b and the lower wedge 5 engaged with the stationary upper wedge 4b are absorbed and absorbed by the use of free shear deformation, which is an intrinsic function of the elastic pad 6, which is a dangerous section at the fracture stress point ( 7) This is designed to break, and when an earthquake occurs, if the lower wedge 5 breaks and breaks in the upper and lower directions around the dangerous section 7, the seismic function of the elastic pad 6 without the lower wedge 5 The bridge is safely protected by absorbing and damping only the horizontal force.

즉, 본 발명 탄성받침(1)은 하부 쐐기(5)에 형성된 위험단면(7)이 하부 쐐기(5)의 다른 부분보다 폭이 짧아 지진 발생시 위험단면(7)이 다른 부분보다 먼저 파괴 응력점에 도달하여 파단되도록 유도한다.That is, in the present invention, the elastic support 1 has a shorter cross section than the other part of the lower wedge 5, because the dangerous section 7 formed on the lower wedge 5 has a shorter stress point than the other section when the earthquake occurs. And lead to breakage.

또한, 상기 하부 쐐기(5)는 하부 플레이트(3)에서 지진 발생시 파단되도록 파괴응력점과 최대 전단응력점을 파단홈(8) 사이의 간격으로 조정한다.In addition, the lower wedge 5 adjusts the fracture stress point and the maximum shear stress point at intervals between the fracture grooves 8 so that they break when an earthquake occurs in the bottom plate 3.

1: 탄성받침 2: 상부 플레이트
3: 하부 플레이트 4a: 일방향 상부 쐐기
4b: 고정식 상부쐐기 5: 하부 쐐기
6: 탄성패드 7: 위험단면
8: 파단홈
1: Elastic support 2: Top plate
3: lower plate 4a: one-way upper wedge
4b: Fixed upper wedge 5: Lower wedge
6: Elastic pad 7: Hazardous section
8: Breaking groove

Claims (4)

상부 플레이트의 저면에는 하부 방향으로 돌출된 상부 쐐기와 하부 플레이트상면에는 상부방향으로 하부 쐐기가 돌출되어 상하부 쐐기가 걸리게 배열한 상부 쐐기와 하부 쐐기 사이에는 탄성패드가 위치하는 탄성받침에 있어서,
상기 상부 플레이트(2)의 저면에서 하부방향으로 돌출된 일방향 상부 쐐기(4a) 또는 고정식 상부쐐기(4b)는 용접에 의해 고정하고, 하부 플레이트(3)의 상면에는 상부방향으로 돌출되는 하부 쐐기(5)의 저면을 용접에 의해 고정한 다음 상기 하부 쐐기(5)의 좌우 양측에는 내측방향으로 "∠" 형상의 파단홈(8)이 대향지게 형성하고, 상기 파단홈(8) 사이에 위험단면(7)을 형성한 다음 지진 발생시 파괴음력점에 도달하면 위험단면(7)이 파단되는 것을 특징으로 하는 하부쐐기가 지진력 범위에서 파단되는 탄성받침.
In the elastic support that the elastic pad is located between the upper wedge protruding downward in the lower surface of the upper plate and the lower wedge protruding upward in the upper direction on the lower surface of the upper plate and the lower wedge arranged in the upper and lower wedges,
The one-way upper wedge 4a or the fixed upper wedge 4b protruding downward from the bottom surface of the upper plate 2 is fixed by welding, and the upper wedge protruding upward from the upper surface of the lower plate 3 ( After fixing the bottom surface of the 5) by welding, the right and left sides of the lower wedge 5 are formed with opposing fracture grooves 8 in the inner direction, and a dangerous cross-section between the fracture grooves 8 ( 7) After forming, when the earthquake reaches the breaking sound point, the lower wedge, characterized in that the dangerous section (7) breaks, is an elastic bearing that breaks in the range of the seismic force.
제 1항에 있어서, 상기 하부 쐐기(5)는 하부 플레이트(3)에서 지진 발생시 파단되도록 파괴응력점과 최대 전단응력점을 파단홈(8) 사이 간격으로 조정하는 것을 특징으로 하는 하부쐐기가 지진력 범위에서 파단되는 탄성받침.
The seismic force of claim 1, wherein the lower wedge (5) adjusts the fracture stress point and the maximum shear stress point at intervals between the fracture grooves (8) to break when an earthquake occurs in the lower plate (3). Elastic support that breaks in range.
제 1항에 있어서, 상기 하부 쐐기(5)는 일방향 상부쐐기(4a)와 고정식 상부쐐기(4b)에 모두 적용이 가능한 동일한 구조로 지진력 범위에서 파단되는 것을 특징으로 하는 하부쐐기가 지진력 범위에서 파단되는 탄성받침.
The method according to claim 1, wherein the lower wedge (5) has the same structure that can be applied to both the one-way upper wedge (4a) and the fixed upper wedge (4b). The lower wedge breaks in the seismic force range. Elastic support.
제 2항에 있어서, 상기 지진발생시 파단되는 하부 쐐기(5)의 최대 휨응력 계수는 1.01∼3.99 범위이고, 파단되는 하부 쐐기(5)의 최대 전단응력 계수는 1.01∼3.99 범위로 한정하는 것을 특징으로 하는 하부쐐기가 지진력 범위에서 파단되는 탄성받침.The maximum bending stress coefficient of the lower wedge (5) that breaks when the earthquake occurs is in the range of 1.01 to 3.99, and the maximum shear stress coefficient of the lower wedge (5) that breaks is limited to the range of 1.01 to 3.99. Elastic support that the lower wedge to be broken breaks in the seismic force range.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20080043553A (en) 2006-11-14 2008-05-19 현대모비스 주식회사 Knee airbag module for automobile

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