KR20240040331A - 경량형 탄성받침 - Google Patents

경량형 탄성받침 Download PDF

Info

Publication number
KR20240040331A
KR20240040331A KR1020220119203A KR20220119203A KR20240040331A KR 20240040331 A KR20240040331 A KR 20240040331A KR 1020220119203 A KR1020220119203 A KR 1020220119203A KR 20220119203 A KR20220119203 A KR 20220119203A KR 20240040331 A KR20240040331 A KR 20240040331A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cft
sheets
elastic support
metal sheet
sheet
Prior art date
Application number
KR1020220119203A
Other languages
English (en)
Inventor
박종성
박상호
김영권
홍시완
구상민
Original Assignee
(주)엘엑스하우시스
(주)에스코알티에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)엘엑스하우시스, (주)에스코알티에스 filed Critical (주)엘엑스하우시스
Priority to KR1020220119203A priority Critical patent/KR20240040331A/ko
Publication of KR20240040331A publication Critical patent/KR20240040331A/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/04—Bearings; Hinges
    • E01D19/041—Elastomeric bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/04—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

본 발명은 경량형 탄성받침에 관하여 개시한다. 본 발명의 일 실시예에 따르는 경량형 탄성받침은 탄성부재와, 탄성부재의 내에서 두께 방향으로 간격을 두고 적층되는 복수 개의 보강 플레이트를 포함하는 탄성체, 탄성체의 상부에 배치되며, 제1 마운팅 플레이트와 볼트 체결되는 제1 엔드 플레이트, 및 탄성체의 하부에 배치되며, 제2 마운팅 플레이트와 볼트 체결되는 제2 엔드 플레이트를 포함하고, 제1, 2 엔드 플레이트는 설정 두께를 갖는 연속섬유강화 복합재를 포함하며, 연속섬유강화 복합재는, 두께 방향으로 적층된 복수 개의 CFT 시트, 및 복수 개의 CFT 시트 중 적어도 하나에 적층된 금속 시트를 포함한다.

Description

경량형 탄성받침{LIGHTWEIGHT TYPE ELASTOMERIC BEARING}
본 발명의 실시예들은 경량형 탄성받침에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탄성받침의 무게를 경량화하고, 볼트 체결력을 향상시켜 볼트 풀림을 방지할 수 있는 경량형 탄성받침에 관한 것이다.
교량은 교각 등의 지지구조물과, 교량 상판 등의 상부구조물, 및 지지구조물에 설치되어 상부구조물의 하중을 지지하는 교좌장치를 포함하여 구성된다.
특히, 교좌장치 중에는 고무 등의 탄성중합체(elastomer)의 내부에 두께가 얇은 철판 등의 보강 플레이트를 일정한 간격을 두고 상하로 삽입시킨 탄성체가 많이 이용되고 있다.
예를 들어, 교량의 상부구조물 위로는 차량이나 열차 등이 고속으로 통행하므로 교량에는 시시각각 변화되는 동하중이 작용한다. 또한, 큰 교량의 경우 상부구조물의 길이가 길어지는데, 계절 변화 등에 따른 온도변화로 인한 열 변형으로 상부구조물의 신축량이 커지게 된다. 이 때문에, 교량의 상부구조물과 교각의 접촉부위 사이에서 상대적인 수평변위가 허용되어야 한다. 또한, 지진 등에 의해 교량에 수평방향으로 작용하는 큰 충격력에 대비하여 수평방향의 충격력을 완충하여 줄 수 있는 지지구조가 필요하다. 이에 따라, 탄성받침의 사용이 요청된다.
탄성받침은 교각과 상부구조물 사이에 설치됨으로써 상부구조물로부터 전달되는 수직 하중을 받아줌과 동시에 이동 및 회전에 의한 수평력을 정적으로 흡수하여 교량의 내진 기능을 원활하게 한다.
또한, 탄성받침은 계절의 온도변화, 바람, 지진 등의 충격에 따른 신축작용을 원활하게 받아주어 교량의 안전을 도모하는 역할을 수행한다. 강진의 발생시에도 탄성체의 과도한 수평변위를 억제함은 물론 우수한 면진 성능을 발휘하며, 유효면적의 증대로 좌굴 현상에 대한 안전성을 확보할 수 있다.
그런데, 기존의 일반적인 탄성받침은 일정한 두께를 갖는 보강판, 예를 들어, 상, 하측에 위치하는 엔드 플레이트의 소재가 강판으로 이루어져 있어서, 탄성받침 전체의 무게를 증가시키는 단점이 있었다.
만일 장치의 무게 경량화를 위해, 경량의 플라스틱 또는 FRP(Fiber Reinforced Plastics)를 사용하게 되면, 크립(Creep)이 발생하여 볼트 체결 시 풀림 현상이 나타나는 단점이 있었다.
따라서, 보강판, 예를 들어 엔드 플레이트의 소재를 경량화하는 동시에 상, 하부 마운팅 플레이트와의 볼트 체결 후 충분한 볼트 체결력을 확보함으로써 크립(Creep)으로 인한 풀림 문제를 방지할 수 있는 기술개발이 필요한 실정이다.
대한민국 등록실용신안공보 제20-0319141호
본 발명의 목적은 탄성받침의 상, 하부에 위치하는 엔드 플레이트의 소재를 경량화하고, 크립(Creep)에 의한 볼트 풀림을 방지할 수 있는 경량형 탄성받침을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 외부 보강판(즉, 상, 하부 엔드 플레이트)의 소재로 CFT 시트와 금속 시트를 포함하는 연속섬유강화 복합재를 이용함으로써, 무게 경량화는 물론, 탭 가공을 통해 나사 홀을 형성할 수 있어 볼트 풀림을 방지할 수 있는 경량형 탄성받침을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 외부 보강판(즉, 상, 하부 엔드 플레이트)의 소재로 CFT 시트와 금속 시트를 포함하는 연속섬유강화 복합재를 이용함으로써, 제품 생산은 물론, 제품 하역 또는 이동 시 마그네틱 리프트를 이용하여 생산성 및 작업성을 향상시킬 수 있는 경량형 탄성받침을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 경량형 탄성받침은, 탄성부재와, 상기 탄성부재의 내에서 두께 방향으로 간격을 두고 적층되는 복수 개의 보강 플레이트를 포함하는 탄성체, 상기 탄성체의 상부에 배치되며, 제1 마운팅 플레이트와 볼트 체결되는 제1 엔드 플레이트, 및 상기 탄성체의 하부에 배치되며, 제2 마운팅 플레이트와 볼트 체결되는 제2 엔드 플레이트를 포함하고, 상기 제1, 2 엔드 플레이트는, 설정 두께를 갖는 연속섬유강화 복합재를 포함하며, 상기 연속섬유강화 복합재는, 두께 방향으로 적층된 복수 개의 CFT 시트, 및 상기 복수 개의 CFT 시트 중 적어도 하나에 적층된 금속 시트를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 경량형 탄성받침에서, 복수 개의 CFT 시트는 일방향으로 배열된 섬유, 및 상기 섬유에 함침된 수지를 포함한다. 각각의 CFT 시트는 UD 시트(Unidirectional Sheet) 일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 경량형 탄성받침에서, 복수 개의 CFT 시트를 두께 방향으로 적층 시, 상기 섬유의 방향은 0도, ±45도, 90도 중 적어도 하나의 각도로 적층될 수 있다. 이외에도 다양한 각도로 적층되어 다양한 적층 패턴을 가질 수 있다.
그리고 각각의 CFT 시트는 0.2 ~ 0.8mm 두께를 가질 수 있다.
또한, 복수 개의 CFT 시트 각각은, 서로 다른 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 경량형 탄성받침에서, 금속 시트는 CFT 시트에 대응하는 두께를 가질 수 있다. 이에 따라, 연속섬유강화 복합재의 최종 제품 두께에 대응하여 CFT 시트의 개수와 금속 시트의 개수를 정하여 적층 하는 작업이 용이해질 수 있다.
또한, 금속 시트는 자석에 부착 가능한 강자성 금속 소재로 이루어질 수 있다. 이와 같이, 강자성 금속 소재(예: 스틸 등)로 이루어진 금속 시트를 포함하는 연속섬유강화 복합재를 이용함으로써, 제품 생산은 물론, 제품 하역 또는 이동 시 마그네틱 리프트를 이용할 수 있다. 이에 따라, 생산성 및 작업성을 향상시킬 수 있다.
또한, 금속 시트는, 적어도 볼트의 1 피치(Pitch) 에 대응하는 두께를 가질 수 있다. 다시 말해, 금속 시트는 볼트의 1 피치(Pitch)와 동일하거나 이보다 큰 두께를 가질 수 있다. 여기서, 피치(Pitch)는 금속 시트의 나사산을 따라 빙 둘러서 그 경로를 볼 때, 최소한 360도 회전하는 높이를 의미한다.
볼트 체결 시 볼트와 금속 시트 사이에 충분한 결합력을 유지하기 위해서는, 사용하는 볼트의 피치보다는 금속 시트의 두께가 유사하거나 두꺼워야 견고하게 결합될 수 있다. 따라서 볼트의 종류에 따라 금속 시트의 최소두께를 다르게 할 수 있다.
여기서, 금속 시트의 두께가 볼트의 1 피치와 동일하거나 이보다 크다는 것은, 금속 시트의 일면에서 시작되는 나사산을 따라 타면까지 따라가며 회전하는 경로를 볼 때 최소 한바퀴(즉, 360도) 회전하는 것을 의미한다.
다시 말해, 금속 시트의 나사산은, 금속 시트 상부의 나사산 시작 지점부터 금속 시트 하부의 나사산 종료 지점까지 최소 360도 이상 형성될 수 있다.
이때, 금속 시트는 0.2 ~ 2.5mm 두께를 가질 수 있다. 만일 금속 시트가 0.2mm 미만일 경우 지나치게 두께가 작아져 금속 시트의 제조에 어려움이 있으며, 제조 비용이 증가되는 단점이 있고, 금속 시트의 나사선을 이용하여 볼트가 체결될 때 충분한 볼트 체결력을 확보하기에 불리한 단점이 있다. 이와 반대로, 금속 시트의 두께가 2.5 mm를 초과할 경우 지나친 두께 증가로 인해 경량화에 불리한 단점이 있다.
구체적인 예로서, 금속 시트는 2.5mm인 것이 바람직하다. 주로 사용되는 볼트는 M16 또는 M20으로서, 피치가 2.5mm 내외이며, 이에 따라, 피치가 2.5mm인 경우에 안정적인 체결력 확보가 가능해 질 수 있다.
금속 시트는 탭 가공에 의해 나사선이 형성 가능한 금속 소재로 이루어질 수 있다. 금속 시트는 탭 드릴에 의해 나사 홀 형성이 가능하며, 자석에 붙는 강자성 금속 재질이라면 다양한 금속 소재를 제한 없이 이용할 수 있다.
금속 시트는 볼트 체결을 위한 나사 홀을 구비할 수 있다. 예를 들어, 탭 가공 시 복수의 CFT 시트에는 볼트가 삽입 가능한 홀이 형성되고, 금속 시트에는 볼트가 물려 체결될 수 있는 나사선이 형성될 수 있다.
금속 시트가 복수 개일 경우, 복수 개의 금속 시트 각각은 볼트체결을 위한 나사 홀을 구비할 수 있다.
금속 시트가 복수 개로 구비되면, 복수 개의 금속 시트는 복수 개의 CFT 시트 사이에 위치하도록 적층될 수 있다.
이때, 복수 개의 금속 시트가 복수 개의 CFT 시트에 적층될 경우, 각각의 금속 시트는 각각의 CFT 시트와 교대로 적층될 수 있다. 예컨대, 제1 CFT 시트, 제1 금속 시트, 제2 CFT 시트, 제2 금속 시트, 제3 CFT 시트 순으로 서로 교차 적층될 수 있다.
또한, 복수 개의 금속 시트가 복수의 CFT 시트에 적층될 경우, 각각의 금속 시트는 상기 복수 개의 CFT 시트가 적층된 적층 높이 중심을 기준으로 상하로 대칭되게 적층될 수 있다. 예컨대, 제1 CFT 시트, 제1 금속 시트, 제2 CFT 시트, 제3 CFT 시트, 제2 금속 시트, 제4 CFT 시트 순으로 적층될 수 있다.
또한, 복수 개의 금속 시트가 복수 개의 CFT 시트에 적층될 경우, 각각의 금속 시트는 상기 복수 개의 CFT 시트가 적층된 적층 높이 중심을 기준으로 상하로 비대칭되게 적층될 수 있다. 예컨대, 제1 CFT 시트, 제1 금속 시트, 제2 CFT 시트, 제3 CFT 시트, 제2 금속 시트, 제4 CFT 시트, 제5 CFT 시트 순으로 적층될 수 있다.
또한, 복수 개의 금속 시트가 복수 개의 CFT 시트에 적층될 경우, 각각의 금속 시트는 상기 복수 개의 CFT 시트 중 상부 및 하부에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 금속 시트, 제1 CFT 시트, 제2 CFT 시트, 제2 CFT 시트, 제1 금속 시트 순으로 적층될 수 있다.
복수의 금속 시트는 서로 다른 위치에 적층될 경우, 탭 가공에 의해 각각의 금속 시트마다 나사선이 형성될 수 있다. 이와 같이, 연속섬유강화 복합재에서 서로 다른 위치에 복수 개의 나사선이 형성되면 볼트가 체결되는 부위가 복수 개의 위치에 존재하게 되므로, 볼트 체결력이 향상될 수 있다. 또한, 서로 다른 위치에 복수 개의 나사선이 형성되면, 하나의 볼트가 복수 개의 위치에서 이중 체결되므로 볼트 체결 상태가 보다 안정적으로 유지될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 경량의 탄성받침에서, 탄성체는 상기 복수 개의 보강 플레이트 사이에 설정 두께로 삽입되어 수평 배치되는 복수 개의 탄성부재 레이어를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 경량의 탄성받침에서, 상기 탄성부재 및 상기 복수 개의 탄성부재 레이어는 고무 소재로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 경량의 탄성받침에서, 상기 제1 마운팅 플레이트는 교량의 상부구조물과 연결될 수 있으며, 상기 제2 마운팅 플레이트는 교각에 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 경량의 탄성받침은, 상기 제2 엔드 플레이트의 각 모서리 부위 하측에 위치하는 앵커소켓, 및 상기 제2 엔드 플레이트의 각 모서리 부위를 관통하여 상기 앵커소켓에 체결되는 앵커볼트를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 경량의 탄성받침에서, 연속섬유강화 복합재는 복수 개의 CFT 시트와 금속 시트를 순서대로 적층 하는 단계와, 서로 적층된 복수 개의 CFT 시트와 금속 시트를 필요한 두께를 갖는 엔드 플레이트 형태로 합지 성형하는 단계를 포함하는 연속섬유강화 복합재 제조방법에 의해 제조될 수 있다. 합지 단계 이전에, 서로 다른 재질로 이루어진 CFT 시트와 금속 시트 간의 계면 결합력을 높이도록 금속 시트의 적층 면에 요철 형상을 형성할 수 있다. 이에 따라, 금속 시트와 CFT 시트 간의 접촉 면적이 증가하여 합지 후 계면 결합력이 향상될 수 있다. 또한, 합지 단계 이전에는, 서로 다른 재질로 이루어진 CFT 시트와 금속 시트 사이에 핫 멜트 필름을 추가로 배치할 수 있다. 이에 따라, 합지 후 계면 결합력이 보다 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르는 경량의 탄성받침에서, 상기 탄성체에 포함되는 복수 개의 보강 플레이트는 열가소성수지 소재를 이용할 수 있으며, 탄성부재 및 탄성부재 레이어는 고무 소재를 이용할 수 있다. 예를 들어, 상기 복수 개의 보강 플레이트는 나일론 소재를 이용할 수 있다. 보강 플레이트에 나일론과 같은 열가소성수지 소재를 이용하고, 탄성부재 및 탄성부재 레이어에 고무를 이용하는 경우, 접착성을 향상시킬 수 있다. 특히, 복수 개의 보강 플레이트와 복수 개의 탄성부재 레이어 사이의 들뜸 현상을 방지하여 접착성을 향상시킬 수 있다. 이때, 접착제는 크실렌(Xylene) 5 내지 10 중량% 및 톨루엔(Toluene) 66 내지 76 중량%를 포함하는 고무용 접착제를 이용할 수 있다.
본 발명에 의하면, 기존의 강판 소재로 제작되었던 탄성받침의 보강판(즉, 상, 하부 엔드 플레이트)를 보다 경량화된 연속섬유강화 복합재로 제작함으로써, 무게를 경량화할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 외부 보강판(즉, 상, 하부 엔드 플레이트)의 소재로서, 복수 개의 CFT 시트와 금속 시트가 적층된 연속섬유강화 복합재를 이용할 수 있다. 이에 따라, 종래의 강판을 소재로 사용하는 경우와 비교하여 무게를 대폭 줄일 수 있으며(예를 들어 30% 정도의 무게 경량화가 가능함), 탭 가공을 통해 나사선 형성이 가능한 금속 시트에 의해 충분한 볼트 체결력을 확보할 수 있어 크립(Creep)에 의한 볼트 풀림을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 외부 보강판(즉, 상, 하부 엔드 플레이트)의 소재로 CFT 시트와 금속 시트(예: 철판 등)를 포함하는 연속섬유강화 복합재를 이용함으로써, 제품 생산은 물론, 제품 하역 또는 이동 시 마그네틱 리프트를 이용하여 생산성 및 작업성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따르는 경량형 탄성받침의 전체 구성을 간략히 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따르는 경량형 탄성받침의 단면도이다.
도 3은 도 2의 "A" 영역을 확대 도시한 확대단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따르는 연속섬유강화 복합재의 적층 구조를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따르는 연속섬유강화 복합재의 합지 후 단면구조를 보여주는 도면이다.
도 6, 도 7, 도 8, 도 9는 본 발명의 실시예에 따르는 연속섬유강화 복합재의 합지 후 단면구조를 보여주는 다양한 구현 예들이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따르는 연속섬유강화 복합재에 볼트 체결용 나사선이 형성된 단면구조를 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따르는 연속섬유강화 복합재의 탭 가공 전, 후 과정을 보여주는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 발명을 구현함에 있어서 설명의 편의를 위하여 구성요소를 세분화하여 설명할 수 있으나, 이들 구성요소가 하나의 장치 또는 모듈 내에 구현될 수도 있고, 혹은 하나의 구성요소가 다수의 장치 또는 모듈들에 나뉘어져서 구현될 수도 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하며 본 발명의 실시예에 따르는 경량형 탄성받침과, 제1, 2 엔드 플레이트에 적용되는 CFT 시트와 금속 시트를 포함하는 연속섬유강화 복합재에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.
[경량형 탄성받침의 전반적인 구조]
도면에서, 도 1은 본 발명의 실시예에 따르는 경량형 탄성받침의 전체 구성을 간략히 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 경량형 탄성받침의 단면도이며, 도 3은 도 2의 "A" 영역을 확대 도시한 확대단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따르는 경량형 탄성받침(1)은 탄성체(100), 제1 엔드 플레이트(200), 제2 엔드 플레이트(300)를 포함한다.
탄성체(100)는 복수 개의 보강 플레이트(110)와, 고무 등의 탄성을 갖는 소재, 즉 탄성부재(120)를 포함한다.
복수 개의 보강 플레이트(110)는 고무 등의 탄성부재(120) 내부에서 두께 방향(또는 상하 방향)으로 일정한 간격을 두고서 상하로 서로 이격하여 적층되는 구조를 갖는다.
탄성체(100)는 복수 개의 탄성부재 레이어(121)를 더 포함할 수 있다.
복수 개의 탄성부재 레이어(121)는 복수 개의 보강 플레이트(110) 사이에 설정 두께로 삽입되어 일정한 두께의 층을 이룰 수 있다.
예를 들어, 탄성부재(120) 및 복수 개의 탄성부재 레이어(121)는 동일한 고무 소재로 형성될 수 있다. 그리고 복수 개의 보강 플레이트(110) 사이에 층을 이루어 형성된 구조에 따라 탄성부재 레이어(121)라는 명칭을 사용할 뿐, 탄성부재(120)와 탄성부재 레이어(121)는 일체형 고무 구조로 형성될 수 있다.
제1 엔드 플레이트(200)와 제2 엔드 플레이트(300)는 탄성체(100)의 상, 하부에 배치되는 보강 부재이다.
구체적인 예로서, 제1 엔드 플레이트(200)는 탄성체(100)의 상부에 위치한다.
제1 엔드 플레이트(200)는 제1 마운팅 플레이트(410)와 제1 체결볼트(220)에 의해 체결될 수 있다.
이를 위해, 제1 엔드 플레이트(200)에는 복수 개의 제1 체결볼트(220)가 체결되기 위한 제1 체결홀(210)이 구비될 수 있다.
구체적인 예로서, 제2 엔드 플레이트(300)는 탄성체(100)의 하부에 위치한다.
제2 엔드 플레이트(300)는 제2 마운팅 플레이트(420)와 제2 체결볼트(320)에 의해 체결될 수 있다.
이를 위해, 제2 엔드 플레이트(300)에는 복수 개의 제2 체결볼트(320)가 체결되기 위한 제2 체결홀(310)이 구비될 수 있다.
여기서, 제1 엔드 플레이트(200)와 볼트 체결되는 제1 마운팅 플레이트(410)는 교량의 상부구조물에 연결될 수 있다. 또한, 제2 엔드 플레이트(300)와 볼트 체결되는 제2 마운팅 플레이트(420)는 교각에 연결될 수 있다.
그리고 제2 엔드 플레이트(300)의 각 모서리 부위 하측에는 환봉 형상의 앵커소켓(500)이 위치할 수 있다. 복수 개의 앵커볼트(600)를 이용하여 제2 엔드 플레이트(300)의 각 모서리 부위와 앵커소켓(500)을 견고하게 연결할 수 있다. 이와 같은 방식으로 경량형 탄성받침(1)은 교량의 상부구조물과 교각 사이에 설치될 수 있다.
그리고 한편, 본 발명의 실시예에 따르는 경량형 탄성받침(1)에서, 탄성체(100)의 상, 하부에 위치하는 제1, 2 엔드 플레이트(200, 300)는 설정 두께를 갖는 연속섬유강화 복합재(1000)(도 3 참조)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 엔드 플레이트(200)(또는 제2 엔드 플레이트(300))를 형성하는 연속섬유강화 복합재(1000)는 복수 개의 CFT 시트(1100: 1110, 1120, 1130, 1140, 1150, 1160)와, 이들 중 적어도 하나에 적층된 금속 시트(1200: 1210, 1220)를 포함할 수 있다. 이외에도 연속섬유강화 복합재(1000)는 다양한 실시 형태를 가질 수 있는데, 도 4 내지 도 11의 설명 시 상세히 설명하기로 한다.
제1 엔드 플레이트(200)에는 제1 체결볼트(220)가 나사 체결되기 위한 제1 체결홀(210)이 구비될 수 있다. 또한, 제2 엔드 플레이트(300)에는 제2 체결볼트(320)가 나사 체결되기 위한 제2 체결홀(310)이 구비될 수 있다.
예를 들어, 제1 엔드 플레이트(200)(또는 제2 엔드 플레이트(300))를 형성하는 연속섬유강화 복합재(1000)에는 금속 시트(1200: 1210, 1220)가 포함되는데, 탭 가공을 통해 금속 시트(1200: 1210, 1220)에는 나사 홀(1300)이 형성될 수 있다. 제1 체결볼트(220)는 금속 시트(1200: 1210, 1220)의 나사선을 이용하여 형성된 나사 홀(1300)을 통해 나사 체결되어 제1 마운팅 플레이트(410)와 제1 엔드 플레이트(200) 사이에서 충분한 볼트 체결력을 확보할 수 있다.
별도로 도시하진 않았으나, 제2 엔드 플레이트(300)는 제1 엔드 플레이트(200)와 동일하게 연속섬유강화 복합재(1000)를 포함한다. 그리고 제2 엔드 플레이트(300)에 포함된 금속 시트(1200: 1210, 1220)의 탭 가공에 의해 나사선을 가질 수 있으며, 제2 체결볼트(320)가 나사 체결될 수 있는 나사 홀(1300)이 형성될 수 있다.
이와 같이 구성됨에 따라, 제1, 2 엔드 플레이트(200, 300)는 제1, 2 마운팅 플레이트(410, 420)와 충분한 볼트 체결력을 확보할 수 있으며, 전단 하중에 효율적으로 대응할 수 있다.
탄성체(100)는 사각 블록 형상을 가질 수 있는데, 반드시 이러한 형상에 한정되지 않는다. 따라서, 탄성체(100)는 필요에 따라 일정한 두께를 갖는 다양한 블록 형상으로 변형하여 실시되어도 무방하다.
탄성부재(120)는 고무 등의 재질로 이루어질 수 있다.
도 3을 참조하면, 복수 개의 보강 플레이트(110)는 고무 등의 탄성재, 즉 탄성부재(120)의 내부에 상하로 일정 간격을 두고 수평 배치될 수 있다. 그리고 복수 개의 보강 플레이트(110) 간의 간격 사이에 복수 개의 탄성부재 레이어(121)가 층을 이루어 배치될 수 있다.
복수 개의 보강 플레이트(110)는 열가소성수지를 소재로 하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 보강 플레이트(110)는 나일론 소재로 이루어질 수 있다. 복수 개의 보강 플레이트(110)가 나일론 재질로 이루어질 경우, 고무 소재로 이루어진 탄성부재 레이어(121)와 샌드위치 형태로 교대로 적층될 수 있다. 이 경우, 기존의 형태, 즉 열경화성수지를 소재로 하는 보강 플레이트와 고무를 소재로 하는 탄성부재 레이어의 적층 구조와 비교하여 접착성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
다시 말해, 나일론 소재의 보강 플레이트(110)와 고무 소재의 탄성부재 레이어(120)를 교대로 적층 접착시킬 경우 고무와 나일론 사이의 계면에서 들뜸 현상을 억제할 수 있으며 박리를 방지할 수 있는 장점이 있다.
한편, 탄성체(100)를 구성하는 복수 개의 보강 플레이트(110)와 복수 개의 탄성부재 레이어(121)는 접착제를 이용하여 접착될 수 있다. 예를 들어, 접착제는 크실렌(Xylene) 5 내지 10 중량% 및 톨루엔(Toluene) 66 내지 76 중량%를 포함하는 고무용 접착제를 이용하는 것이 바람직하다.
[연속섬유강화 복합재의 세부 구성]
도 4는 연속섬유강화 복합재의 적층 구조를 보여주는 도면이고, 도 5는 연속섬유강화 복합재의 합지 후 단면구조를 보여주는 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르는 연속섬유강화 복합재(1000)는 복수의 CFT 시트(1100)와, 금속 시트(1200)를 포함한다.
복수의 CFT 시트(1100)는 제1, 2 엔드 플레이트(200, 300)(도 3 참조)를 구성하는 연속섬유강화 복합재(1000)의 두께에 대응하여 필요한 개수로 적층될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 6개의 CFT 시트(1100: 1110, 1120, 1130, 1140, 1150, 1160)가 상하로 적층 된 구조를 나타내고 있다. 이러한 CFT 시트의 개수는 제1, 2 엔드 플레이트(200, 300)(도 3 참조)를 구성하는 연속섬유강화 복합재(1000)의 두께에 대응하여 적절히 변경될 수 있다.
복수의 CFT 시트(1100: 1110, 1120, 1130, 1140, 1150, 1160) 각각은 일방향으로 배열된 섬유와, 섬유에 함침된 수지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 CFT 시트(1100: 1110, 1120, 1130, 1140, 1150, 1160) 각각은 UD 시트(Unidirectional Sheet) 일 수 있다.
이때, 복수 개의 CFT 시트(1110, 1120, 1130, 1140, 1150, 1160)는 두께 방향으로 적층 시, 상기 섬유의 방향은 0도, ±45도, 90도 중 적어도 하나의 각도로 적층될 수 있다. 이외에도 다양한 각도로 적층되어 다양한 적층 패턴을 가질 수 있다.
구체적인 예로서, 섬유는 유리 섬유, 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유, 폴리부틸렌테레프탈레이트 섬유, 폴리에틸렌 섬유 또는 천연 섬유 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.
또한, 수지는 열가소성 수지일 수 있는데, 구체적인 예로서 수지는 폴리프로필렌(PP) 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지, 폴리에틸렌(PE) 수지, 폴리아미드(PA) 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
각각의 CFT 시트(1110, 1120, 1130, 1140, 1150, 1160)의 두께는 필요한 사이즈로 적절히 변경하여 선택 사용할 수 있다. 바람직한 예로서 각각의 CFT 시트(1110, 1120, 1130, 1140, 1150, 1160)의 두께는 0.2 ~ 0.8mm 범위 내에서 정해질 수 있다. 또한, 각각의 CFT 시트(1110, 1120, 1130, 1140, 1150, 1160)는 서로 다른 두께를 가질 수 있다.
금속 시트(1200)는 자석에 부착되는 강자성 금속 소재로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 금속 시트(1200)는 철판 등이 이용될 수 있다.
금속 시트(1200)는 복수 개가 이용될 수 있다.
복수 개의 금속 시트(1200: 1210, 1220) 각각의 두께는 복수 개의 CFT 시트(1100: 1110, 1120, 1130, 1140, 1150, 1160) 각각의 두께에 대응하는 사이즈를 가질 수 있다. 이에 따르면, 연속섬유강화 복합재(1000)의 최종 제품 두께에 대응하여 CFT 시트의 개수와 금속 시트의 개수를 정하여 두께를 조절하는 작업이 용이해질 수 있다.
각각의 금속 시트(1200: 1210, 1220)는 적어도 볼트의 1 피치(Pitch)에 대응하는 두께를 가질 수 있다.
볼트가 금속 시트와 충분한 결합력을 유지하기 위해서는, 금속 시트가 적어도 볼트의 1 피치와 동일하거나 또는 이보다 큰 두께를 가져야만 견고한 결합상태를 유지할 수 있다. 따라서 볼트의 종류에 따라 금속 시트의 두께를 다르게 할 수 있다.
바람직한 예로서, 각각의 금속 시트(1200: 1210, 1220)의 두께는 0.2 ~ 2.5mm 범위 내에서 정해질 수 있다.
만일, 각각의 금속 시트(1200: 1210, 1220)의 두께가 0.2mm 미만일 경우, 금속 시트의 두께가 지나치게 작아져 금속 시트 제조상에 어려움이 있으며, 제조 비용이 증가되는 단점이 있다. 또한, 두께가 얇은 금속 시트(1200: 1210, 1220)의 경우 나사선을 형성하기에 어려움이 있으며, 나사선을 형성하여도 지나치게 작은 두께로 인하여 볼트 체결력이 저하되는 단점이 있다. 이와 반대로, 금속 시트의 두께가 2.5 mm를 초과할 경우 지나친 두께 증가로 인해 경량화에 불리한 단점이 있다.
구체적인 예로서, 금속 시트의 나사산은 최소 한바퀴를 형성하는 것이 바람직하다. 다시 말해, 금속 시트의 나사산은, 금속 시트 상부의 나사산 시작 지점부터 금속 시트 하부의 나사산 종료 지점까지 최소 360도 이상 형성될 수 있다.
구체적인 예로서, 금속 시트는 2.5mm인 것이 바람직하다. 주로 사용되는 볼트는 M16 또는 M20으로서, 피치가 2.5mm 내외이며, 이에 따라, 피치가 2.5mm인 경우에 안정적인 체결력 확보가 가능해 질 수 있다.
또한, 금속 시트(1200: 1210, 1220)는 탭 가공에 의해 나사선이 형성 가능한 금속재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 금속 시트(1200: 1210, 1220)는 탭 가공이 유리한 Fe 소재의 금속 시트를 이용할 수 있다. 금속 시트(1200: 1210, 1220)는 탭 가공에 의해 나사 홀 형성이 가능한 다양한 금속 재질을 이용할 수 있는데, 자석에 붙는 강자성 금속 재질이라면 제한 없이 이용할 수 있다.
한편, 이러한 복수 개의 금속 시트(1200: 1210, 1220)는 복수의 CFT 시트(1100: 1110, 1120, 1130, 1140, 1150, 1160) 사이에서 정해진 위치에 적층 배치될 수 있다.
일 실시예로서, 연속섬유강화 복합재(1000)는 제1 CFT 시트(1110), 제2 CFT 시트(1120), 제1 금속 시트(1210), 제3 CFT 시트(1130), 제4 CFT 시트(1140), 제2 금속 시트(1220), 제5 CFT 시트(1150), 제6 CFT 시트(1160)가 아래에서 위를 향해 순차로 적층 될 수 있다(도 4 및 도 5 참조)
도 6, 도 7, 도 8, 도 9는 본 발명의 실시예에 따르는 경량형 탄성받침(1)에서 제1, 2 엔드 플레이트(200, 300)(도 3 참조)를 형성하는 연속섬유강화 복합재(1000)에 대한 다양한 구현 예를 나타낸 단면도이다.
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따르는 연속섬유강화 복합재(1000)는 CFT 시트(1100: 1110, 1120, 1130)와 금속 시트(1200: 1210, 1220)가 교대로 적층 될 수 있다.
예를 들어, 연속섬유강화 복합재(1000)는 제1 CFT 시트(1110), 제1 금속 시트(1210), 제2 CFT 시트(1120), 제2 금속 시트(1220), 제3 CFT 시트(1130)가 교대로 적층될 수 있다.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따르는 연속섬유강화 복합재(1000)는 CFT 시트(1100: 1110, 1120, 1130, 1140)의 적층된 사이로 금속 시트(1200: 1210, 1220)가 적층 되는데, 적층 높이 중심을 기준으로 상하로 대칭되게 적층 될 수 있다.
예를 들어, 연속섬유강화 복합재(1000)는 제1 CFT 시트(1110), 제1 금속 시트(1210), 제2 CFT 시트(1120), 제3 CFT 시트(1130), 제2 금속 시트(1220), 제4 CFT 시트(1140)가 적층 될 수 있다.
도 8을 참조하면, 일 실시예에 따르는 연속섬유강화 복합재(1000)는 CFT 시트(1100: 1110, 1120, 1130, 1140, 1150)가 적층된 사이에 금속 시트(1200: 1210, 1220)가 적층 되는데, 적층 높이 중심을 기준으로 상하로 비대칭되게 적층 될 수 있다.
예를 들어, 연속섬유강화 복합재(1000)는 제1 CFT 시트(1110), 제1 금속 시트(1210), 제2 CFT 시트(1120), 제3 CFT 시트(1130), 제2 금속 시트(1220), 제4 CFT 시트(1140), 제5 CFT 시트(1150)가 적층 될 수 있다.
도 9를 참조하면, 일 실시예에 따르는 연속섬유강화 복합재(1000)는 금속 시트(1200: 1210, 1220)가 복수의 CFT 시트(1100: 1110, 1120, 1130)의 상부 및 하부에 적어도 하나씩 적층 될 수 있다.
예를 들어, 연속섬유강화 복합재(1000)는 제1 금속 시트(1210), 제1 CFT 시트(1110), 제2 CFT 시트(1120), 제3 CFT 시트(1130), 제2 금속 시트(1220)가 적층 될 수 있다. 이에 따르면, 연속섬유강화 복합재(1000)는 복수의 CFT 시트(1100: 1110, 1120, 1130)는 연속섬유강화 복합재(1000)의 내부에 위치하고, 금속 시트(1200: 1210, 1220)가 연속섬유강화 복합재(1000)의 상부 및 하부에 적층 되어 나사선을 제공하는 구조를 갖는다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따르는 연속섬유강화 복합재(1000)에 나사 홀(1300)을 형성한 모습을 보여주는 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 연속섬유강화 복합재(1000)는 제1 CFT 시트(1110), 제2 CFT 시트(1120), 제1 금속 시트(1210), 제3 CFT 시트(1130), 제4 CFT 시트(1140), 제2 금속 시트(1220), 제5 CFT 시트(1150), 제6 CFT 시트(1160)가 적층 된 단면 구조를 가질 수 있다(도 5 참조).
이러한 연속섬유강화 복합재(1000)에 탭 가공을 실시하면, 탭 드릴(1400)(도 11 참조)이 지나간 부위에 나사 홀(1300)이 형성될 수 있다. 이때, CFT 시트(1100: 1110, 1120, 1130, 1140, 1150, 1160)의 경우 취성 때문에 탭 드릴(1400)(도 11 참조)이 지나간 부위에 나사선이 형성되지 않고 원형 홀만 형성된다.
이와 달리, 금속 시트(1200), 즉 제1 금속 시트(1210)와 제2 금속 시트(1220)에는 적층 방향을 따라 볼트 체결이 가능한 나사선(1310, 1320)이 형성될 수 있으며, 이로써 볼트 체결이 가능한 나사 홀(1300)이 제공될 수 있다.
도시된 바와 같이, 금속 시트(1200)가 2개일 경우, 나사선(1310, 1320)은 2개가 형성될 수 있다. 따라서, 나사선은 금속 시트(1200)의 개수에 따라, 적절히 증가 또는 감소시킬 수 있다.
2개의 금속 시트, 즉 제1, 2 금속 시트(1210, 1220)는 서로 맞닿아 접촉 배치되지 않고 서로 일정 높이 차를 두고 이격하여 적층 배치될 수 있다. 이에 따라, 복수의 나사선(1310, 1320)이 서로 이격하여 상, 하 다른 위치에 형성됨으로써 볼트의 체결 시 서로 다른 위치에 구비된 복수의 나사선(1310, 1320)에 동시 체결되어 볼트의 체결 풀림을 방지하고, 체결력을 향상시킬 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따르는 연속섬유강화 복합재(1000)의 탭 가공 전, 후 과정을 보여주는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 제1 CFT 시트(1110), 제2 CFT 시트(1120), 제1 금속 시트(1210), 제3 CFT 시트(1130), 제4 CFT 시트(1140), 제2 금속 시트(1220), 제5 CFT 시트(1150), 제6 CFT 시트(1160)가 적층 및 합지되어 연속섬유강화 복합재(1000)가 마련된다.
이때, CFT 시트와(1100)와 금속 시트(1200) 간의 계면 결합력을 높이도록 금속 시트(1200: 1210, 1220)의 적층 면에는 요철 형상을 더 형성할 수 있다. 이에 따라, 서로 다른 재질인 CFT 시트와(1100)와 금속 시트(1200) 사이의 접촉 면적이 증가하여 계면 결합력을 향상시킬 수 있다.
그리고 연속섬유강화 복합재(1000)의 합지 이전에, CFT 시트(1100)와 금속 시트(1200) 간의 계면 결합력을 높이도록 CFT 시트(1100)와 금속 시트(1200) 사이에 핫 멜트 필름을 추가 배치할 수 있다. 이에 따라, CFT 시트(1100)와 금속 시트(1200) 사이로 삽입된 핫 멜트 필름 때문에 합지 후 계면 결합력을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 탭 가공 툴, 예를 들어, 탭 드릴(1400)을 이용하여 적층 방향, 즉 연속섬유강화 복합재(1000)의 두께방향으로 탭 가공을 실시한다.
탭 드릴(1400)이 지나간 부위에는 나사 홀(1300)이 형성되는데, CFT 시트(1100)는 취성 때문에 나사선은 형성되지 않고 단순 홀이 형성되고, 금속 시트, 즉 제1, 2 금속 시트(1210, 1220)에는 나사선(1310, 1320)이 형성될 수 있다. 이러한 나사선(1310, 1320)에 의해 연속섬유강화 복합재(1000)는 별도의 체결 부품을 사용하지 않더라도 자체적으로 볼트 체결이 가능한 소재로 이용될 수 있다.
그리고 연속섬유강화 복합재(1000)를 제1, 2 엔드 플레이트(200, 300)(도 3 참조)에 이용하면, 제1, 2 엔드 플레이트(200, 300)의 제1, 2 체결홀(210, 310)(도 3 참조)에 대응하여 손쉽게 나사 홀(1300)을 형성할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르는 경량형 탄성받침(1)(도 1 참조)는 제1, 2 엔드 플레이트(200, 300)를 기존의 두꺼운 철판을 대신하여 보다 경량화된 연속섬유강화 복합재(1000)를 소재로 사용함으로써, 제품 경량화가 가능하다. 예를 들어, 기존 대비 경량형 탄성받침(1)의 무게를 30% 정도 줄일 수 있다. 또한, 단순히 플라스틱 또는 FRP를 사용하는 경우, 크립(Creep)으로 인한 볼트 풀림 현상이 유발되는 문제를 미연에 방지할 수 있다.
살펴본 바와 같이, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면 기존의 강판 소재로 제작되었던 탄성받침의 보강판 즉, 제1, 2 엔드 플레이트를 보다 경량화된 연속섬유강화 복합재로 제작함으로써, 무게를 경량화할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면 외부 보강판 즉, 제1, 2 엔드 플레이트의 소재로서, 복수 개의 CFT 시트와 금속 시트가 적층된 연속섬유강화 복합재를 이용할 수 있다. 이에 따라, 종래의 강판을 소재로 사용하는 경우와 비교하여 무게를 대폭 줄일 수 있으며, 탭 가공을 통해 나사선 형성이 가능한 금속 시트에 의해 충분한 볼트 체결력을 확보할 수 있어 크립(Creep)에 의한 볼트 풀림을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 외부 보강판 즉, 제1, 2 엔드 플레이트)의 소재로 CFT 시트와 강자성 금속 소재로 이루어진 금속 시트(예: 철판 등)를 포함하는 연속섬유강화 복합재를 이용함으로써, 제품 생산은 물론, 제품 하역 또는 이동 시 마그네틱 리프트를 이용하여 생산성 및 작업성을 향상시킬 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다.
1: 경량형 탄성받침
100: 탄성체
110: 보강 플레이트
120: 탄성부재(또는 고무)
121: 탄성부재 레이어(또는 고무 레이어)
200: 제1 엔드 플레이트
210: 제1 체결홀
220: 제1 체결볼트
300: 제2 엔드 플레이트
310: 제2 체결홀
320: 제2 체결볼트
410: 제1 마운팅 플레이트
420: 제2 마운팅 플레이트
500: 앵커소켓
600: 앵커볼트
1000: 연속섬유강화 복합재
1100(1110, 1120, 1130, 1140, 1150, 1160): CFT 시트
1200(1210, 1220): 금속 시트
1300: 나사 홀
1310, 1320: 나사선
1400: 탭 드릴

Claims (21)

  1. 탄성부재와, 상기 탄성부재의 내에서 두께 방향으로 간격을 두고 적층되는 복수 개의 보강 플레이트를 포함하는 탄성체;
    상기 탄성체의 상부에 배치되며, 제1 마운팅 플레이트와 볼트 체결되는 제1 엔드 플레이트; 및
    상기 탄성체의 하부에 배치되며, 제2 마운팅 플레이트와 볼트 체결되는 제2 엔드 플레이트;를 포함하고,
    상기 제1, 2 엔드 플레이트는,
    설정 두께를 갖는 연속섬유강화 복합재;를 포함하며,
    상기 연속섬유강화 복합재는,
    두께 방향으로 적층된 복수 개의 CFT 시트; 및
    상기 복수 개의 CFT 시트 중 적어도 하나에 적층된 금속 시트;
    를 포함하는 경량형 탄성받침.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 CFT 시트는,
    일 방향으로 배열된 섬유; 및
    상기 섬유에 함침된 수지;
    를 포함하는 경량형 탄성받침.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수 개의 CFT 시트를 두께 방향으로 적층 시, 상기 섬유의 방향은 0도, ±45도, 90도 중 적어도 하나의 각도로 적층되는
    경량형 탄성받침.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 CFT 시트 각각의 두께는 0.2 내지 0.8 mm 범위 내에서 정해지는
    경량형 탄성받침.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 CFT 시트 각각은,
    서로 다른 두께를 갖는
    경량형 탄성받침.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 금속 시트는,
    자석에 부착되는 강자성 금속 소재로 이루어지는
    경량형 탄성받침.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 금속 시트는,
    상기 복수 개의 CFT 시트 각각에 대응하는 두께를 갖는 것을 특징으로 하는
    경량형 탄성받침.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 금속 시트는,
    탭 드릴에 의해 나사 홀 형성이 가능한 금속 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는
    경량형 탄성받침.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 금속 시트는,
    볼트 체결을 위한 나사 홀을 구비하는 것을 특징으로 하는
    경량형 탄성받침.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 금속 시트는,
    적어도 볼트의 1 피치(Pitch)에 대응하는 두께를 갖는 것을 특징으로 하는
    경량형 탄성받침.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 금속 시트의 두께는 0.2 내지 2.5 mm 범위 내에서 정해지는
    경량형 탄성받침.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 금속 시트는 복수 개가 구비되고,
    상기 복수 개의 금속 시트 각각은,
    볼트 체결을 위한 나사 홀을 구비하는 것을 특징으로 하는
    경량형 탄성받침.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 금속 시트는 복수 개가 구비되고,
    상기 복수 개의 금속 시트 각각은,
    상기 복수 개의 CFT 시트 사이에 위치하도록 적층되는 것을 특징으로 하는
    경량형 탄성받침.
  14. 제11항에 있어서,
    각각의 금속 시트는,
    각각의 CFT 시트와 교대로 적층되는 것을 특징으로 하는
    경량형 탄성받침.
  15. 제12항에 있어서,
    각각의 금속 시트는,
    상기 복수 개의 CFT 시트가 적층된 적층 높이 중심을 기준으로 상하로 대칭되게 적층되는 것을 특징으로 하는
    경량형 탄성받침.
  16. 제12항에 있어서,
    각각의 금속 시트는,
    상기 복수 개의 CFT 시트가 적층된 적층 높이 중심을 기준으로 상하로 비대칭되게 적층되는 것을 특징으로 하는
    경량형 탄성받침.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 금속 시트는 복수 개가 구비되고,
    각각의 금속 시트는,
    상기 복수 개의 CFT 시트 중 상부 및 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는
    경량형 탄성받침.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 탄성체는,
    상기 복수 개의 보강 플레이트 사이에 설정 두께로 삽입되어 수평 배치되는 복수 개의 탄성부재 레이어;
    를 더 포함하는 경량형 탄성받침.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 탄성부재 및 상기 복수 개의 탄성부재 레이어는,
    고무 소재인 것을 특징으로 하는
    경량형 탄성받침.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 제1 마운팅 플레이트는 교량의 상부구조물과 연결되고,
    상기 제2 마운팅 플레이트는 교각에 연결되는
    경량형 탄성받침.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제2 엔드 플레이트의 각 모서리 부위 하측에 위치하는 앵커소켓; 및
    상기 제2 엔드 플레이트의 각 모서리 부위를 관통하여 상기 앵커소켓에 체결되는 앵커볼트;
    를 더 포함하는 경량형 탄성받침.
KR1020220119203A 2022-09-21 2022-09-21 경량형 탄성받침 KR20240040331A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220119203A KR20240040331A (ko) 2022-09-21 2022-09-21 경량형 탄성받침

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220119203A KR20240040331A (ko) 2022-09-21 2022-09-21 경량형 탄성받침

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240040331A true KR20240040331A (ko) 2024-03-28

Family

ID=90482765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220119203A KR20240040331A (ko) 2022-09-21 2022-09-21 경량형 탄성받침

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20240040331A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200319141Y1 (ko) 2003-02-14 2003-07-04 주식회사 에스코테크놀로지 부반력 및 이동 제어장치가 설치된 탄성받침

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200319141Y1 (ko) 2003-02-14 2003-07-04 주식회사 에스코테크놀로지 부반력 및 이동 제어장치가 설치된 탄성받침

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5490356A (en) Seismic isolation bearing
CN101067343B (zh) 格构增强型复合材料夹层结构
US20110045232A1 (en) Composite stiffeners for aerospace vehicles
CN111021632A (zh) 一种基于环-夹协同作用的frp多层片材锚固体系
JPH02147749A (ja) 繊維複合材から成る棒状引張材の固定装置
US20200368998A1 (en) Reinforced composite material and article including same
CN109296098B (zh) 无附加侧移刚度的抗拉隔震支座
JP6034174B2 (ja) Ｆｒｐ製の構造物及びこれを用いた建築土木構造物
US9682519B2 (en) Integral composite bushing system and method
CN101139814A (zh) 一种纤维塑料-钢组合梁
KR20240040331A (ko) 경량형 탄성받침
JP2017179815A (ja) Ｆｒｐ製形材及び橋梁
US9840062B2 (en) Fiber-reinforced composite material
US20190145066A1 (en) Seismic isolation bearing for bridge and bridge using the same
US10041472B2 (en) Blade for a wind turbine and wind turbine comprising said blade
CN217299365U (zh) 一种竖向波纹cfrp-钢板组合剪力墙
US20100285294A1 (en) Sandwich panel end effectors
CN212105236U (zh) 连梁加固装置
CN104018448A (zh) 桁架立柱防撞护围
CN202401393U (zh) 一种复合材料桥面
CN114525863A (zh) 一种竖向波纹cfrp-钢板组合剪力墙
JP4971645B2 (ja) 車体構造および車両
CN103266561B (zh) 一种带有加强件的复合材料正交格栅结构夹心桥面板
KR20240040330A (ko) 선박의 해치커버 패드구조물
KR20230153126A (ko) 연속섬유강화 복합재 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal