KR101132837B1 - 마찰패드를 이용한 다단계 슬립이 가능한 인방보형 제진댐퍼 - Google Patents

마찰패드를 이용한 다단계 슬립이 가능한 인방보형 제진댐퍼 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마찰패드를 이용한 다단계 슬립이 가능한 인방보형 제진댐퍼에 관한 것으로서, 특히 벽체 사이의 인방보에 설치되도록 사각 프레임 형태로 형성되되, 모서리가 힌지축이 형성되고, 상호 대응되는 한 쌍의 모서리가 상기 인방보에 설치 고정되고, 상호 대응되는 다른 한 쌍의 모서리에서 마찰력을 제공하여 마름모 형태로 슬립되는 제 1마찰 부재와; 직선판 형태로 형성되어 상기 제 1마찰 부재의 일측면에서 대각으로 고정되어 마찰력을 제공하며 직선 방향으로 슬립되는 제 2마찰 부재; 및 직선판 형태로 형성되어 상기 제 1마찰 부재에 타측면에서 상기 제 2마찰 부재와 평행하게 고정되어 마찰력을 제공하며 직선 방향으로 슬립되되, 상기 제 2마찰 부재의 슬립 변위보다 더 큰 변위를 갖는 제 3마찰 부재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면 기구적으로 간단하고, 동작 메카니즘이 간단한 제진 댐퍼를 벽체 사이에 형성된 인방보에 설치하고, 하중의 세기에 따라 서로 다른 마찰력을 갖는 제진 댐퍼의 마찰 부재들이 다단계로 슬립되고, 슬립 발생 이후 각 마찰 부재들의 변형영역별 순차적인 작동과 누적이 이루어져 풍하중과 지진하중에 모두 대응할 수 있다.

Description

마찰패드를 이용한 다단계 슬립이 가능한 인방보형 제진댐퍼{LINTEL TYPE DAMPER USING MULTI-LEVEL SLIP OF FRICTION MATERIAL}
본 발명은 마찰패드를 이용한 다단계 슬립이 가능한 인방보형 제진댐퍼에 관한 것으로서, 상세하게는 벽체 사이에 형성된 인방보에 설치되어 하중의 세기에 따라 서로 다른 마찰력을 갖는 마찰 부재가 다단계로 슬립되고, 슬립 발생 이후 각 마찰 부재들의 변형영역별 순차적인 작동과 누적이 이루어져 풍하중과 지진하중에 모두 대응할 수 있도록 하는 마찰패드를 이용한 다단계 슬립이 가능한 인방보형 제진댐퍼에 관한 것이다.
최근 들어 지진 피해에 대한 우려가 확산되면서 건물이나 교량 등의 구조물에 대한 내진설계가 관심을 끌고 있다. 내진 설계란 지진의 충격으로부터 각종 구조물을 보호하고자 하는 포괄적 의미의 시공 방법이며, 이를 상세히 구분하면, 내진(耐震), 제진(制震), 면진(免震) 설계로 크게 나눌 수 있다.
우선, 내진 설계는 넓은 의미에서 면진 설계와 제진 설계를 포함한다. 하지만 그 의미를 좁혀 보면, 구조물 자체의 내력을 통해 지진하중을 이겨내는 설계기법으로 국한하여 설명할 수 있다. 이러한 내진 설계는 구조물을 구성하는 각종 부재의 강도와 인성 등을 증대시켜 구조물 자체의 견고성을 높임으로써 지진하중으로부터 구조물의 구조적 안정성 및 사용성을 유지한다.
그런데 내진 설계는 구조물을 구성하는 부재의 강도와 인성을 증가시키기 위해 단면이 큰 부재가 사용되거나 철근이 많이 소모되므로, 물량이 증대되어 경제성이 낮아진다. 특히, 내진 설계된 구조물이 지진에 의해 붕괴되는 해외 사례를 통해 내진성능도 의문시되고 있다.
이러한 내진 설계에 비해 제진 및 면진 설계는 기존의 내진 설계에 의한 경제성과 내진성능을 보강하기 위한 진보적인 기술로 최근에 그 활용이 증대되고 있다.
이 중에서 제진 설계는 구조물에 가해지는 지진하중을 소멸시키기 위한 구조이다. 즉, 지진파의 진동 특성에 따라 인위적으로 구조물의 진동수를 조정하여 구조물의 공진을 막고, 더 나아가 구조물의 진동과 지진파의 진동을 상쇄시켜 지진하중을 경감하는 설계방식이다.
최근 댐퍼설치의 건축계획 측면에서 간섭을 최소화하기 위하여, 인방보에 설치되는 댐퍼, 즉 인방보형 댐퍼가 개발되고 있다. 국내에서 개발된 지진하중시 작동하는 인방보형 제진댐퍼는 강재댐퍼와 마찰댐퍼가 있다.
기존의 인방보형 마찰댐퍼는 콘크리트 인방보 대신 강재보를 설치하여 전단벽과 연결되는 강재보 양 단부에 핀지점을 두고, 핀을 중심으로 마찰패드를 원형으로 분산 배치하여 지진시 에너지를 소산시킨다.
일반적으로 댐퍼는 제어하중에 따라 구분될 수 있는데, 풍하중 제어용으로는 점탄성 댐퍼와 점성댐퍼가, 지진하중 제어용으로 강재댐퍼와 마찰댐퍼를 각각 구분하여 사용한다. 따라서 국내와 같이 중약진 지진이면서 풍하중에 의한 진동이 문제가 되는 경우에는 지진용과 풍진동 제어용 댐퍼를 각각 설치하여야 하기 때문에, 댐퍼 수량 증가에 따른 공사비 증대가 발생할 수 있다. 최근에 댐퍼의 작동범위를 증가시켜, 수량을 저감시키기 위하여 풍하중용 댐퍼와 지진하중용 댐퍼를 조합하여 지진과 풍하중을 동시에 제어할 수 있는 인방보형 복합댐퍼가 개발되고 있다. 현재까지 개발된 인방보형 복합댐퍼는 풍하중용 댐퍼와 지진하중용 댐퍼를 조합한 복합댐퍼가 대부분으로 이종댐퍼 조합에 따른 복잡한 메카니즘과 단가상승이 예상되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기구적으로 간단하고, 동작 메카니즘이 간단한 제진 댐퍼를 벽체 사이에 형성된 인방보에 설치하고, 하중의 세기에 따라 서로 다른 마찰력을 갖는 제진 댐퍼의 마찰 부재들이 다단계로 슬립되고, 슬립 발생 이후 각 마찰 부재들의 변형영역별 순차적인 작동과 누적이 이루어져 풍하중과 지진하중에 모두 대응할 수 있도록 하는 마찰패드를 이용한 다단계 슬립이 가능한 인방보형 제진댐퍼를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
벽체 사이의 인방보에 설치되도록 사각 프레임 형태로 형성되되, 모서리가 힌지축이 형성되고, 상호 대응되는 한 쌍의 모서리가 상기 인방보에 설치 고정되고, 상호 대응되는 다른 한 쌍의 모서리에서 마찰력을 제공하여 마름모 형태로 슬립되는 제 1마찰 부재와; 직선판 형태로 형성되어 상기 제 1마찰 부재의 일측면에서 대각으로 고정되어 마찰력을 제공하며 직선 방향으로 슬립되는 제 2마찰 부재; 및 직선판 형태로 형성되어 상기 제 1마찰 부재에 타측면에서 상기 제 2마찰 부재와 평행하게 고정되어 마찰력을 제공하며 직선 방향으로 슬립되되, 상기 제 2마찰 부재의 슬립 변위보다 더 큰 변위를 갖는 제 3마찰 부재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 제 1마찰 부재는 양단에 제 1힌지홀이 형성되는 상단 가로 플레이트와; 양단에 제 2힌지홀이 형성되는 하단 가로 플레이트와; 양단에 제 3힌지홀이 형성되고, 상기 상단 가로 플레이트의 제 1힌지홀과 하단 가로 플레이트의 제 2힌지홀에 상기 제 3힌지홀이 힌지축에 의해 각각 결합되는 좌측 세로 플레이트와; 양단에 제 4힌지홀이 형성되고, 상기 상단 가로 플레이트의 제 1힌지홀과 하단 가로 플레이트의 제 2힌지홀에 상기 제 4힌지홀이 힌지축에 의해 각각 결합되는 우측 세로 플레이트와; 상기 상단 가로 플레이트의 좌측과 상기 좌측 세로 플레이트의 상단이 결합되는 면에 삽입되는 제 1마찰 패드와; 상기 하단 가로 플레이트의 우측과 상기 우측 세로 플레이트의 하단이 결합되는 면에 삽입되는 제 2마찰 패드; 및 상기 제 1마찰 패드와 제 2마찰 패드에 위치한 힌지축에 체결되어 축력을 제공하는 제 1축력 제공 수단으로 이루어진다.
여기에서 또한, 상기 제 1마찰 부재는 상기 상단 가로 플레이트의 우측과 상기 우측 세로 플레이트의 상단이 결합되는 위치 및 상기 하단 가로 플레이트의 좌측과 상기 좌측 세로 플레이트의 하단이 결합되는 위치에 설치되는 체결 플레이트와; 상기 체결 플레이트와 각각 상기 인방보와 체결을 위한 단부 플레이트가 구비된다.
여기에서 또, 상기 제 2마찰 부재는 일단에 제 5힌지홀이 형성되고, 타단에 제 1슬롯홀이 형성되는 제 2-1직선 플레이트와; 일단에 제 6힌지홀이 형성되고, 타단에 제 2슬롯홀이 형성되어 상기 제 2-1직선 플레이트의 제 1슬롯홀과 제 6힌지홀에 힌지축이 삽입되어 상호 결합되는 제 2-2직선 플레이트와; 직사각형태로 형성되되, 상기 제 2-1직선 플레이트의 제 1슬롯홀과 대응되는 제 3슬롯홀이 형성되어 상기 제 2-1직선 플레이트의 상면에 결합되는 제 1마찰 플레이트와; 상기 제 2-2직선 플레이트의 제 6힌지홀에 형성된 힌지축에 결합되어 상기 제 1마찰 플레이트와 마찰되는 제 3마찰 패드; 및 상기 제 3마찰 패드가 위치한 힌지축에 체결되어 축력을 제공하는 제 2축력 제공 수단으로 이루어진다.
여기에서 또, 상기 제 2-1직선 플레이트의 제 1슬롯홀은 상기 제 2-2직선 플레이트의 제 2슬롯홀보다 그 길이가 작게 형성된다.
여기에서 또, 상기 제 3마찰 부재는 일단에 제 7힌지홀이 형성되고, 타단에 제 4슬롯홀이 형성되는 제 3-1직선 플레이트와; 일단에 제 8힌지홀이 형성되고, 타단에 제 5슬롯홀이 형성되어 상기 제 3-1직선 플레이트의 제 4슬롯홀과 제 8힌지홀에 힌지축이 삽입되어 상호 결합되는 제 3-2직선 플레이트와; 직사각형태로 형성되되, 상기 제 3-1직선 플레이트의 제 4슬롯홀과 대응되는 제 6슬롯홀이 형성되어 상기 제 3-1직선 플레이트의 상면에 결합되는 제 3마찰 플레이트와; 상기 제 3-2직선 플레이트의 제 8힌지홀에 형성된 힌지축에 결합되어 상기 제 3마찰 플레이트와 마찰되는 제 4마찰 패드; 및 상기 제 4마찰 패드가 위치한 힌지축에 체결되어 축력을 제공하는 제 3축력 제공 수단으로 이루어진다.
여기에서 또, 상기 제 3-1직선 플레이트의 제 4슬롯홀은 상기 제 3-2직선 플레이트의 제 5슬롯홀보다 그 길이가 작게 형성되되, 상기 제 2-1직선 플레이트의 제 1슬롯홀보다는 길게 형성된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 마찰패드를 이용한 다단계 슬립이 가능한 인방보형 제진댐퍼에 따르면, 기구적으로 간단하고, 동작 메카니즘이 간단한 제진 댐퍼를 벽체 사이에 형성된 인방보에 설치하고, 하중의 세기에 따라 서로 다른 마찰력을 갖는 제진 댐퍼의 마찰 부재들이 다단계로 슬립되고, 슬립 발생 이후 각 마찰 부재들의 변형영역별 순차적인 작동과 누적이 이루어져 풍하중과 지진하중에 모두 대응할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 마찰패드를 이용한 다단계 슬립이 가능한 인방보형 제진댐퍼의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 마찰패드를 이용한 다단계 슬립이 가능한 인방보형 제진댐퍼중 제 1마찰 부재의 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 마찰패드를 이용한 다단계 슬립이 가능한 인방보형 제진댐퍼중 제 2마찰 부재의 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 마찰패드를 이용한 다단계 슬립이 가능한 인방보형 제진댐퍼중 제 3마찰 부재의 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 마찰패드를 이용한 다단계 슬립이 가능한 인방보형 제진댐퍼의 동작을 설명하기 위한 동작 설명도이다.
도 6은 본 발명에 따른 마찰패드를 이용한 다단계 슬립이 가능한 인방보형 제진댐퍼의 동작을 설명하기 위한 이력 곡선이다.
이하, 본 발명에 따른 마찰패드를 이용한 다단계 슬립이 가능한 인방보형 제진댐퍼의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 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 1은 본 발명에 따른 마찰패드를 이용한 다단계 슬립이 가능한 인방보형 제진댐퍼의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 마찰패드를 이용한 다단계 슬립이 가능한 인방보형 제진댐퍼중 제 1마찰 부재의 구성을 나타낸 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 마찰패드를 이용한 다단계 슬립이 가능한 인방보형 제진댐퍼중 제 2마찰 부재의 구성을 나타낸 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 마찰패드를 이용한 다단계 슬립이 가능한 인방보형 제진댐퍼중 제 3마찰 부재의 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 마찰패드를 이용한 다단계 슬립이 가능한 인방보형 제진댐퍼(1)는, 제 1마찰 부재(100)와, 제 2마찰 부재(200)와, 제 3마찰 부재(300)로 이루어진다.
먼저, 제 1마찰 부재(100)는 벽체(10) 사이의 인방보(20)에 설치되도록 사각 프레임 형태로 형성되되, 모서리가 힌지축(H)이 형성되고, 상호 대응되는 한 쌍의 모서리가 인방보(20)에 설치 고정되고, 상호 대응되는 다른 한 쌍의 모서리에서 마찰력을 제공하여 마름모 형태로 슬립된다.
제 1마찰 부재(100)는 상단 가로 플레이트(110)와, 하단 가로 플레이트(120)와, 좌측 세로 플레이트(130)와, 우측 세로 플레이트(140)와, 제 1마찰 패드(150)와, 제 2마찰 패드(160)와, 제 1축력 제공 수단(170)과, 체결 플레이트(180)와, 단부 플레이트(190)로 구성된다.
상단 가로 플레이트(110)는 강재 재질로 직사각형태로 형성되되, 양끝단에 라운드가 형성되고, 양단에 제 1힌지홀(111)이 형성된다.
하단 가로 플레이트(120)는 상단 가로 플레이트(110)와 동일 재질로 동일 형태로 형성되어 양단에 제 2힌지홀(121)이 형성된다.
좌측 세로 플레이트(130)는 상단 가로 플레이트(110)와 동일 재질로 동일 형태로 형성되어 양단에 제 3힌지홀(131)이 형성되어 상단 가로 플레이트(110)의 제 1힌지홀(111)과 하단 가로 플레이트(120)의 제 2힌지홀(121)에 제 3힌지홀(131)이 힌지축(H)에 의해 각각 결합된다.
우측 세로 플레이트(140)는 상단 가로 플레이트(110)와 동일 재질로 동일 형태로 형성되어 양단에 제 4힌지홀(141)이 형성되고, 상단 가로 플레이트(110)의 제 1힌지홀(111)과 하단 가로 플레이트(120)의 제 2힌지홀(121)에 제 4힌지홀(141)이 힌지축(H)에 의해 각각 결합된다.
제 1마찰 패드(150)는 세라믹 재질로 원판 형태로 형성되고, 중앙부에 홀(151)이 형성되어 상단 가로 플레이트(110)의 좌측과 좌측 세로 플레이트(130)의 상단이 면접되는 면에서 힌지축(H)에 의해 고정 설치된다.
제 2마찰 패드(160)는 세라믹 재질로 원판 형태로 형성되고, 중앙부에 홀(161)이 형성되어 하단 가로 플레이트(120)의 우측과 우측 세로 플레이트(140)의 하단이 면접되는 면에서 힌지축(H)에 의해 고정 설치된다.
제 1축력 제공 수단(170)은 제 1마찰 패드(150)와 제 2마찰 패드(160)에 위치한 힌지축(H)에 체결되어 축력을 제공한다. 여기에서, 제 1축력 제공 수단(170)은 너트(171)와 스프링 와셔(173)인 것이 바람직하다.
체결 플레이트(180)는 상단 가로 플레이트(110)의 우측과 우측 세로 플레이트(140)의 상단이 결합되는 위치 및 하단 가로 플레이트(120)의 좌측과 좌측 세로 플레이트(130)의 하단이 결합되는 위치에 결합된다.
단부 플레이트(190)는 직사각 형태로 형성되고, 체결 플레이트(180)에 단부에 일측면이 수직으로 용접 결합되고, 타측면이 각각 인방보(20)에 고정 설치된다.
그리고, 제 2마찰 부재(200)는 직선판 형태로 형성되어 제 1마찰 부재(100)의 일측면에서 대각으로 고정되어 마찰력을 제공하며 직선 방향으로 슬립된다.
제 2마찰 부재(200)는 제 2-1직선 플레이트(210)와, 제 2-2직선 플레이트(220)와, 제 1마찰 플레이트(230)와, 제 3마찰 패드(240)와, 제 2축력 제공 수단(250)으로 구성된다.
제 2-1직선 플레이트(210)는 강재 재질로 직사각형태로 형성되되, 일단에 라운드가 형성되고, 일단에 제 5힌지홀(211)이 형성되고, 타단에 제 1슬롯홀(213)이 형성된다. 여기에서, 제 2-1직선 플레이트(210)의 제 1슬롯홀(213)은 직사각형태로 형성되고, 하기에서 설명할 제 2-2직선 플레이트(220)의 제 2슬롯홀(223)보다 그 길이가 작게 형성되는 데, 바람직하게는 6㎜의 길이를 가지며 중심점을 기준으로 전후로 ±3㎜로 슬립되도록 구성된다.
제 2-2직선 플레이트(220)는 제 2-1직선 플레이트(210)와 동일 재질로 동일 형태로 형성되되, 그 길이가 더 짧고, 일단에 제 6힌지홀(221)이 형성되고, 타단에 제 2슬롯홀(223)이 형성되어 제 2-1직선 플레이트(210)의 제 1슬롯홀(213)과 제 6힌지홀(221)에 힌지축(H)이 삽입되어 상호 결합된다. 여기에서, 제 2슬롯홀(223)은 직사각형태로 형성되고, 바람직하게는 70㎜의 길이를 가지며 중심점을 기준으로 전후로 ±35㎜로 슬립되도록 구성된다.
제 1마찰 플레이트(230)는 직사각형태로 형성되되, 제 2-1직선 플레이트(210)의 제 1슬롯홀(213)과 대응되도록 중앙부에 제 3슬롯홀(231)이 형성되어 제 2-1직선 플레이트(210)의 상면에 결합된다. 여기에서, 제 1마찰 플레이트(230)는 마찰력이 증대되는 스테인리스 재질로 형성되거나 강재 표면에 요철면을 형성할 수도 있다.
제 3마찰 패드(240)는 세라믹 재질로 원판 형태로 형성되고, 중앙부에 홀(241)이 형성되어 제 2-2직선 플레이트(220)의 제 6힌지홀(221)에 형성된 힌지축(H)에 결합되어 제 1마찰 플레이트(230)와 마찰되어 마찰력을 제공한다.
제 2축력 제공 수단(250)은 제 3마찰 패드(240)가 위치한 힌지축(H)에 체결되어 축력을 제공한다. 여기에서, 제 2축력 제공 수단(250)은 너트(251)와 스프링 와셔(253)인 것이 바람직하다.
또한, 제 3마찰 부재(300)는 직선판 형태로 형성되어 제 1마찰 부재(100)에 타측면에서 제 2마찰 부재(200)와 평행하게 고정되어 마찰력을 제공하며 직선 방향으로 슬립되되, 제 2마찰 부재(200)의 슬립 변위보다 더 큰 변위를 갖는다.
제 3마찰 부재(300)는 제 3-1직선 플레이트(310)와, 제 3-2직선 플레이트(320)와, 제 2마찰 플레이트(330)와, 제 4마찰 패드(340)와, 제 3축력 제공 수단(350)으로 구성된다.
제 3-1직선 플레이트(310)는 강재 재질로 직사각형태로 형성되되, 일단에 라운드가 형성되고, 일단에 제 7힌지홀(311)이 형성되고, 타단에 제 4슬롯홀(313)이 형성된다. 여기에서, 제 3-1직선 플레이트(310)의 제 4슬롯홀(313)은 직사각형태로 형성되고, 하기에서 설명할 제 3-1직선 플레이트(310)의 제 5슬롯홀(323)보다 그 길이가 작게 형성되는 데, 바람직하게는 12㎜의 길이를 가지며 중심점을 기준으로 전후로 ±6㎜로 슬립되도록 구성된다.
제 3-2직선 플레이트(320)는 제 3-1직선 플레이트(310)와 동일 재질로 동일 형태로 형성되되, 그 길이가 더 짧고, 일단에 제 8힌지홀(321)이 형성되고, 타단에 제 5슬롯홀(323)이 형성되어 제 3-1직선 플레이트(310)의 제 4슬롯홀(313)과 제 8힌지홀(321)에 힌지축(H)이 삽입되어 상호 결합된다. 여기에서, 제 5슬롯홀(323)은 직사각형태로 형성되고, 바람직하게는 70㎜의 길이를 가지며 중심점을 기준으로 전후로 ±35㎜로 슬립되도록 구성된다.
제 2마찰 플레이트(330)는 직사각형태로 형성되되, 제 3-1직선 플레이트(310)의 제 4슬롯홀(313)과 대응되도록 중앙부에 제 6슬롯홀(331)이 형성되어 제 3-1직선 플레이트(310)의 상면에 결합된다. 여기에서, 제 2마찰 플레이트(330)는 마찰력이 증대되는 스테인리스 재질로 형성되거나 강재 표면에 요철면을 형성할 수도 있다.
제 4마찰 패드(340)는 세라믹 재질로 원판 형태로 형성되고, 중앙부에 홀(341)이 형성되어 제 3-2직선 플레이트(320)의 제 8힌지홀(321)에 형성된 힌지축에 결합되어 제 2마찰 플레이트(330)와 마찰되어 마찰력을 제공한다.
제 3축력 제공 수단(350)은 제 4마찰 패드(340)가 위치한 힌지축(H)에 체결되어 축력을 제공한다. 여기에서, 제 3축력 제공 수단(350)은 너트(351)와 스프링 와셔(353)인 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 마찰패드를 이용한 다단계 슬립이 가능한 인방보형 제진댐퍼의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명에 따른 마찰패드를 이용한 다단계 슬립이 가능한 인방보형 제진댐퍼의 동작을 설명하기 위한 동작 설명도이고, 도 5는 본 발명에 따른 마찰패드를 이용한 다단계 슬립이 가능한 인방보형 제진댐퍼의 동작을 설명하기 위한 이력 곡선이다.
먼저, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면, 건물에 풍하중이 발생하게 되는 경우, 제 1마찰 부재(100)의 모서리중 인방보(20)에 미구속된 부위가 대각선 방향으로 동작하게 되면서 충격을 흡수하게 된다. 이때, 제 1마찰 패드(150)와, 제 2마찰 패드(160)에 의해 제 1마찰 부재(100)의 회전이 제한되어 풍하중에 대한 충격을 흡수하게 된다.
한편, 풍하중의 세기가 더 커져 제 1마찰 부재(100)의 임계하중에 도달하는 순간 제 1마찰 부재(100)와 더불어 제 2마찰 부재(200)와 제 3마찰 부재(300)가 동작을 하게 된다.
먼저, 제 2마찰 부재(200)는 제 2-1직선 플레이트(210)의 제 1슬롯홀(213)의 길이만큼 대각 방향으로 변위가 발생하게 되고, 제 3마찰 부재(300)는 제 3-1직선 플레이트(310)의 제 4슬롯홀(313)의 길이만큼 대각 방향으로 변위가 발생하게 된다.
계속해서, 제 2-1직선 플레이트(210)의 제 1슬롯홀(213)의 허용 범위에 도달하는 순간 변위 발생이 정지되며, 하중을 받기 시작한다. 이때, 하중이 제 1마찰 부재(100)와 제 2마찰 부재(200)의 임계 하중 합에 도달하는 순간 제 3마찰 패드(240)가 제 1마찰 플레이트(230)에서 미끄러지면서 제 3마찰 부재(300)는 제 3-1직선 플레이트(310)의 제 4슬롯홀(313)의 범위 내까지 미끄러짐이 발생한다.
이어서, 제 3-1직선 플레이트(310)의 제 4슬롯홀(313)의 허용 범위에 도달하는 순간 변위 발생이 정지되며, 하중을 받기 시작한다. 이때, 하중이 제 1마찰 부재(100)와 제 2마찰 부재(200) 및 제 3마찰 부재(300)의 임계 하중 합에 도달하는 순간 제 4마찰 패드(340)가 제 2마찰 플레이트(330)에서 미끄러지면서 제 2마찰 부재(200)의 제 2-2직선 플레이트(220)에 형성된 제 2슬롯홀(223)과 제 3마찰 부재(300)의 제 3-2직선 플레이트(320)에 형성된 제 5슬롯홀(323)의 범위(지진시 최대발생 예상변위)까지 미끄러짐이 발생한다. 한편, 이 범위를 초과하면 건물의 철골 구조물이 힘을 받으며, 과다 변형이 방지된다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 벽체 20 : 인방보
100 ; 제 1마찰 부재 200 : 제 2마찰 부재
300 : 제 3마찰 부재 H : 힌지축

Claims (7)

  1. 벽체 사이의 인방보에 설치되도록 사각 프레임 형태로 형성되되, 모서리가 힌지축이 형성되고, 상호 대응되는 한 쌍의 모서리가 상기 인방보에 설치 고정되고, 상호 대응되는 다른 한 쌍의 모서리에서 마찰력을 제공하여 마름모 형태로 슬립되는 제 1마찰 부재와;
    직선판 형태로 형성되어 상기 제 1마찰 부재의 일측면에서 대각으로 고정되어 마찰력을 제공하며 직선 방향으로 슬립되는 제 2마찰 부재; 및
    직선판 형태로 형성되어 상기 제 1마찰 부재에 타측면에서 상기 제 2마찰 부재와 평행하게 고정되어 마찰력을 제공하며 직선 방향으로 슬립되되, 상기 제 2마찰 부재의 슬립 변위보다 더 큰 변위를 갖는 제 3마찰 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마찰패드를 이용한 다단계 슬립이 가능한 인방보형 제진댐퍼.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1마찰 부재는,
    양단에 제 1힌지홀이 형성되는 상단 가로 플레이트와;
    양단에 제 2힌지홀이 형성되는 하단 가로 플레이트와;
    양단에 제 3힌지홀이 형성되고, 상기 상단 가로 플레이트의 제 1힌지홀과 하단 가로 플레이트의 제 2힌지홀에 상기 제 3힌지홀이 힌지축에 의해 각각 결합되는 좌측 세로 플레이트와;
    양단에 제 4힌지홀이 형성되고, 상기 상단 가로 플레이트의 제 1힌지홀과 하단 가로 플레이트의 제 2힌지홀에 상기 제 4힌지홀이 힌지축에 의해 각각 결합되는 우측 세로 플레이트와;
    상기 상단 가로 플레이트의 좌측과 상기 좌측 세로 플레이트의 상단이 결합되는 면에 삽입되는 제 1마찰 패드와;
    상기 하단 가로 플레이트의 우측과 상기 우측 세로 플레이트의 하단이 결합되는 면에 삽입되는 제 2마찰 패드; 및
    상기 제 1마찰 패드와 제 2마찰 패드에 위치한 힌지축에 체결되어 축력을 제공하는 제 1축력 제공 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마찰패드를 이용한 다단계 슬립이 가능한 인방보형 제진댐퍼.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1마찰 부재는,
    상기 상단 가로 플레이트의 우측과 상기 우측 세로 플레이트의 상단이 결합되는 위치 및 상기 하단 가로 플레이트의 좌측과 상기 좌측 세로 플레이트의 하단이 결합되는 위치에 설치되는 체결 플레이트; 및
    상기 체결 플레이트와 각각 상기 인방보와 체결을 위한 단부 플레이트가 구비되는 것을 특징으로 하는 마찰패드를 이용한 다단계 슬립이 가능한 인방보형 제진댐퍼.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2마찰 부재는,
    일단에 제 5힌지홀이 형성되고, 타단에 제 1슬롯홀이 형성되는 제 2-1직선 플레이트와;
    일단에 제 6힌지홀이 형성되고, 타단에 제 2슬롯홀이 형성되어 상기 제 2-1직선 플레이트의 제 1슬롯홀과 제 6힌지홀에 힌지축이 삽입되어 상호 결합되는 제 2-2직선 플레이트와;
    직사각형태로 형성되되, 상기 제 2-1직선 플레이트의 제 1슬롯홀과 대응되는 제 3슬롯홀이 형성되어 상기 제 2-1직선 플레이트의 상면에 결합되는 제 1마찰 플레이트와;
    상기 제 2-2직선 플레이트의 제 6힌지홀에 형성된 힌지축에 결합되어 상기 제 1마찰 플레이트와 마찰되는 제 3마찰 패드; 및
    상기 제 3마찰 패드가 위치한 힌지축에 체결되어 축력을 제공하는 제 2축력 제공 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마찰패드를 이용한 다단계 슬립이 가능한 인방보형 제진댐퍼.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2-1직선 플레이트의 제 1슬롯홀은,
    상기 제 2-2직선 플레이트의 제 2슬롯홀보다 그 길이가 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 마찰패드를 이용한 다단계 슬립이 가능한 인방보형 제진댐퍼.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 3마찰 부재는,
    일단에 제 7힌지홀이 형성되고, 타단에 제 4슬롯홀이 형성되는 제 3-1직선 플레이트와;
    일단에 제 8힌지홀이 형성되고, 타단에 제 5슬롯홀이 형성되어 상기 제 3-1직선 플레이트의 제 4슬롯홀과 제 8힌지홀에 힌지축이 삽입되어 상호 결합되는 제 3-2직선 플레이트와;
    직사각형태로 형성되되, 상기 제 3-1직선 플레이트의 제 4슬롯홀과 대응되는 제 6슬롯홀이 형성되어 상기 제 3-1직선 플레이트의 상면에 결합되는 제 3마찰 플레이트와;
    상기 제 3-2직선 플레이트의 제 8힌지홀에 형성된 힌지축에 결합되어 상기 제 3마찰 플레이트와 마찰되는 제 4마찰 패드; 및
    상기 제 4마찰 패드가 위치한 힌지축에 체결되어 축력을 제공하는 제 3축력 제공 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마찰패드를 이용한 다단계 슬립이 가능한 인방보형 제진댐퍼.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 3-1직선 플레이트의 제 4슬롯홀은,
    상기 제 3-2직선 플레이트의 제 5슬롯홀보다 그 길이가 작게 형성되되, 상기 제 2-1직선 플레이트의 제 1슬롯홀보다는 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 마찰패드를 이용한 다단계 슬립이 가능한 인방보형 제진댐퍼.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101229488B1 (ko) 2012-09-27 2013-02-05 (주)대우건설 스카이 브릿지용 제진 댐퍼
KR101305882B1 (ko) * 2012-12-06 2013-09-09 군산대학교산학협력단 건물의 병렬 전단벽
KR101371339B1 (ko) * 2012-12-05 2014-03-07 조선대학교산학협력단 점탄성체를 이용한 브레이스 마찰댐퍼
CN104631641A (zh) * 2014-12-18 2015-05-20 东南大学 屈服可调型交叉支撑消能器
CN106639465A (zh) * 2016-11-15 2017-05-10 东南大学 一种端部具有变角度四折痕型诱导单元的耗能型屈曲诱导支撑
WO2018062736A1 (ko) * 2016-09-30 2018-04-05 한양대학교 산학협력단 진동 제어 장치
KR20180065144A (ko) 2016-12-07 2018-06-18 주식회사 준 테크 탄성계수를 갖는 구조물 제진보강용 가새장치
KR20180065145A (ko) 2016-12-07 2018-06-18 주식회사 준 테크 탄성계수를 갖는 인방보형 제진 댐퍼
CN109798012A (zh) * 2019-03-15 2019-05-24 沈阳建筑大学 一种自复位式墙片型转动摩擦阻尼器及其使用方法
KR20200041681A (ko) * 2018-10-12 2020-04-22 주식회사 유경시스템 슬롯형 모서리 마찰댐퍼
CN115717494A (zh) * 2022-12-02 2023-02-28 广州大学 一种复合型双阶阻尼器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003097621A (ja) 2001-09-27 2003-04-03 Daiwa House Ind Co Ltd 摩擦ダンパー
KR20060087106A (ko) * 2005-01-28 2006-08-02 단국대학교 산학협력단 반능동형 구조물 진동 감쇠장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003097621A (ja) 2001-09-27 2003-04-03 Daiwa House Ind Co Ltd 摩擦ダンパー
KR20060087106A (ko) * 2005-01-28 2006-08-02 단국대학교 산학협력단 반능동형 구조물 진동 감쇠장치

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101229488B1 (ko) 2012-09-27 2013-02-05 (주)대우건설 스카이 브릿지용 제진 댐퍼
KR101371339B1 (ko) * 2012-12-05 2014-03-07 조선대학교산학협력단 점탄성체를 이용한 브레이스 마찰댐퍼
KR101305882B1 (ko) * 2012-12-06 2013-09-09 군산대학교산학협력단 건물의 병렬 전단벽
CN104631641A (zh) * 2014-12-18 2015-05-20 东南大学 屈服可调型交叉支撑消能器
KR101851073B1 (ko) * 2016-09-30 2018-04-23 한양대학교 산학협력단 진동 제어 장치
WO2018062736A1 (ko) * 2016-09-30 2018-04-05 한양대학교 산학협력단 진동 제어 장치
CN106639465A (zh) * 2016-11-15 2017-05-10 东南大学 一种端部具有变角度四折痕型诱导单元的耗能型屈曲诱导支撑
CN106639465B (zh) * 2016-11-15 2018-09-28 东南大学 一种端部具有变角度四折痕型诱导单元的耗能型屈曲诱导支撑
KR20180065144A (ko) 2016-12-07 2018-06-18 주식회사 준 테크 탄성계수를 갖는 구조물 제진보강용 가새장치
KR20180065145A (ko) 2016-12-07 2018-06-18 주식회사 준 테크 탄성계수를 갖는 인방보형 제진 댐퍼
KR20200041681A (ko) * 2018-10-12 2020-04-22 주식회사 유경시스템 슬롯형 모서리 마찰댐퍼
KR102184364B1 (ko) * 2018-10-12 2020-11-30 주식회사 유경시스템 슬롯형 모서리 마찰댐퍼
CN109798012A (zh) * 2019-03-15 2019-05-24 沈阳建筑大学 一种自复位式墙片型转动摩擦阻尼器及其使用方法
CN109798012B (zh) * 2019-03-15 2024-04-02 沈阳建筑大学 一种自复位式墙片型转动摩擦阻尼器及其使用方法
CN115717494A (zh) * 2022-12-02 2023-02-28 广州大学 一种复合型双阶阻尼器

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