KR101429145B1 - Frame structure with high endurance level against earthquake - Google Patents

Frame structure with high endurance level against earthquake Download PDF

Info

Publication number
KR101429145B1
KR101429145B1 KR1020130023198A KR20130023198A KR101429145B1 KR 101429145 B1 KR101429145 B1 KR 101429145B1 KR 1020130023198 A KR1020130023198 A KR 1020130023198A KR 20130023198 A KR20130023198 A KR 20130023198A KR 101429145 B1 KR101429145 B1 KR 101429145B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
column
frame structure
damper
width
seismic performance
Prior art date
Application number
KR1020130023198A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
허종완
지용수
Original Assignee
인천대학교 산학협력단
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 인천대학교 산학협력단 filed Critical 인천대학교 산학협력단
Priority to KR1020130023198A priority Critical patent/KR101429145B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101429145B1 publication Critical patent/KR101429145B1/en

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/021—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/92—Protection against other undesired influences or dangers
    • E04B1/98—Protection against other undesired influences or dangers against vibrations or shocks; against mechanical destruction, e.g. by air-raids
    • 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
    • F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/12—Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)

Abstract

Disclosed is a frame structure with improved seismic performance. The frame structure with improved seismic performance according to the present invention includes a column which is installed in the vertical direction and has a width (d1); a beam which is installed on the upper end of the column in the width direction and has a width (d2); and an elastoplastic damper of which one end part is connected to the column, of which the other end part is connected to the beam, and of which width is smaller than d1 and d2 so as to be located in an area formed by d1 and d2. The frame structure with improved seismic performance can maximize utilization of a space between the column and the beam, because the elastoplastic damper is installed along the front faces or the rear faces of the column and the beam, and increase rigidity of the frame structure and energy dissipation capacity by absorbing external force applied to the frame structure using a continuous bending force in the longitudinal direction of the elastoplastic damper because the elastoplastic damper is formed with a continuously transformed curvature.

Description

내진성능이 강화된 프레임 구조물{FRAME STRUCTURE WITH HIGH ENDURANCE LEVEL AGAINST EARTHQUAKE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a frame structure reinforced with seismic performance,

본 발명은 내진성능이 강화된 프레임 구조물에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 수직 힘을 지탱하는 기둥과 수평 힘을 지탱하는 보로 구성되는 프레임 구조물을 보강하여 내진성 및 내풍성을 향상시키도록 이루어지는 내진성능이 강화된 프레임 구조물에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a frame structure having enhanced seismic performance, and more particularly, to a frame structure having a seismic performance and a seismic performance to reinforce a frame structure composed of a column supporting a vertical force and a beam supporting a horizontal force, To a reinforced frame structure.

건축물 등의 구조체(構造體)에서 기둥 및 보와 같은 주요한 직선재(直線材)를 4변형으로 조립할 경우에 대각선 방향으로 대는 보강재(補强材)로서 가새(brace)가 설치되고 있다. 가새는 바람이나 지진 등으로 인한 수평력에 저항하여 주로 한 쌍의 기둥과 보의 한 편 모서리에서 다른 편 모서리로 빗대어서 건물의 내진성 및 내풍성 등을 높여주는 중요한 부재이며, 압축력에 견디는 압축가새와 인장력을 받는 인장가새로 구별된다.A brace is provided as a reinforcing material for diagonal direction when a main straight material such as a column or a beam is assembled in four deformations in a structure such as a building. The brace is an important member that increases the resistance to earthquake and weathering of the building by opposing the horizontal force from wind or earthquake and mainly from one corner of the column to the other corner of the beam. Tensile straps are newly distinguished.

철골구조의 인장가새에는 주로 아이 바(eye bar), 루프 바(loop bar) 또는 턴 버클(turn buckle) 등을 사용하며, 압축가새에는 앵글(angle)을 사용하여 좌굴에 저항하도록 한다. 가새는 구조물 전체로 볼 때 방향이 좌,우 대칭이 되어야 하며, 구조물의 구석이나 모서리 부분에 설치되는 경우 구석이나 모서리 부분에 45도의 각도로 짧게 잡아서 보강하는 버팀대를 더 설치하도록 하고 있다.The steel bars are mainly used for eyebars, loop bars or turn buckles, and compression bars are used to resist buckling using angles. The brace must be symmetrical in the left and right directions when viewed from the whole structure. When the brace is installed at the corners or corners of the structure, it is required to install a brace to hold the brace at a 45 degree angle at the corner or corners.

그러나, 종래의 가새는 한 쌍의 기둥과 보 사이의 공간에 사선 방향으로 설치되는 구조로 이루어지기 때문에, 한 쌍의 기둥과 보 사이의 공간을 활용할 수 없게 되거나, 공간활용성이 큰 폭으로 감소하게 되는 문제점이 있었다. 상술한 바와 같은 문제점은, 건축물 내,외부 공간을 디자인하는데 있어서 설계의 다양성을 침해하는 단점으로 작용하였으며, 건축구조물의 외관디자인을 다양하게 구성하지 못하게 하고 일률적인 구조로 이루어지게 하는 요인으로 작용하였다.However, since the conventional brace is formed in a structure in which the space between the pair of pillars and the beam is obliquely installed, the space between the pair of pillars and the beams can not be utilized or the space utilization is greatly reduced There was a problem to be done. The above-described problems have been disadvantageous in infringing the diversity of design in designing the inside and outside spaces of a building, and it has become a factor that makes the appearance design of the building structure not be variously constituted and it is made a uniform structure .

또한, 에너지 소산 능력을 향상시키기 위해 가새의 중간이나 기둥 및 보와의 연결부위에 마찰 댐퍼 또는 점성 댐퍼를 사용하는 경우 가새 구조의 단가가 대폭 상승하게 되는 단점이 있었다.Further, when a frictional damper or a viscous damper is used in the middle of the bracing or in the connection portion between the column and the beam in order to improve the energy dissipation capability, the unit cost of the bracing structure is greatly increased.

본 발명의 목적은, 프레임 구조물의 강성을 증가시키고 외력에 대한 프레임 구조물의 에너지 소산 능력을 향상시키면서도 기둥과 보 사이의 공간을 최대한 활용할 수 있도록 이루어지는 내진성능이 강화된 프레임 구조물을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a frame structure with enhanced seismic performance, which can increase the rigidity of the frame structure and improve the energy dissipation capacity of the frame structure with respect to the external force while maximizing the space between the column and the beam.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 세로방향으로 설치되며, 폭이 d1인 기둥; 상기 기둥의 상단에 가로방향으로 설치되며, 폭이 d2인 보; 및 일단부는 상기 기둥에 결합되고 타단부는 상기 보에 결합되며, 폭이 상기 d1 및 d2보다 작게 형성되어 상기 d1 및 d2가 이루는 면적 내부에 위치하는 탄소성(彈塑性) 댐퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 내진성능이 강화된 프레임 구조물에 의하여 달성된다.The above object is achieved according to the present invention by providing a column having a width d1 and installed in a longitudinal direction; A beam installed at the top of the column in the transverse direction and having a width d2; And a plasticity damper having one end coupled to the column and the other end coupled to the beam and having a width smaller than the d1 and the d2 and positioned within the area defined by the d1 and the d2. Is achieved by a frame structure with enhanced seismic performance.

상기 탄소성 댐퍼는 연속적으로 변형되는 곡률로 이루어질 수 있다.The elastomeric damper may have a curvature that is continuously deformed.

상기 기둥은 서로 평행한 제1 기둥 및 제2 기둥으로 이루어지고, 상기 탄소성 댐퍼는 상기 제1 기둥과 상기 보를 연결하는 제1 탄소성 댐퍼 및 상기 제2 기둥과 상기 보를 연결하는 제2 탄소성 댐퍼로 이루어지며, 상기 제1 탄소성 댐퍼 및 제2 탄소성 댐퍼는 서로 회전가능하게 연결되며, 상기 제1 기둥, 제2 기둥 및 보에 회전가능하게 연결될 수 있다.Wherein the column comprises a first column and a second column parallel to each other, the elasto-plastic damper including a first elasto-plastic damper connecting the first column and the beam, and a second elastomeric damper connecting the second column and the beam, The first and second elastomeric dampers may be rotatably connected to each other, and may be rotatably connected to the first, second, and posts.

본 발명에 의하면, 탄소성 댐퍼가 기둥과 보의 전면 또는 후면을 따라서 설치됨에 따라 기둥과 보 사이의 공간활용이 극대화될 수 있으며, 탄소성 댐퍼를 연속적으로 변형되는 곡률로 형성하여 프레임 구조물에 인가되는 외력을 탄소성 댐퍼의 길이방향을 따른 연속적인 휨 응력으로 흡수함으로써 프레임 구조물의 강성 및 에너지 소산 능력을 증가시킬 수 있는 내진성능이 강화된 프레임 구조물을 제공할 수 있게 된다.According to the present invention, since the elasto-elastic damper is installed along the front surface or the rear surface of the column and the beam, space utilization between the column and the beam can be maximized and the elastic damper can be formed in a continuously deformed curvature, It is possible to provide a frame structure with enhanced seismic performance that can increase rigidity and energy dissipation capacity of the frame structure by absorbing external forces to the frame structure with continuous bending stress along the longitudinal direction of the elastomeric damper.

또한, 탄소성 댐퍼가 프레임 구조물의 전면 또는 후면을 따라서 설치됨에 따라 기둥과 보 사이의 공간을 다양한 디자인 형태로 구성할 수 있으며, 이에 따라 건축물의 외관을 미려하게 이루어질 수 있도록 하는 내진성능이 강화된 프레임 구조물을 제공할 수 있게 된다.Also, since the elastic damper is installed along the front or rear surface of the frame structure, the space between the pillars and the beam can be formed in various designs, thereby enhancing the seismic performance of the building It becomes possible to provide a frame structure.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 내진성능이 강화된 프레임 구조물의 조립상태를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 내진성능이 강화된 프레임 구조물의 조립상태를 나타내는 정면도이다.
도 3은 도 1의 내진성능이 강화된 프레임 구조물의 전체 구성을 나타내는 분해사시도이다.
도 4는 도 1의 내진성능이 강화된 프레임 구조물의 일부 구성을 나타내는 정면도이다.
도 5는 도 1의 내진성능이 강화된 프레임 구조물의 평면도이다.1 is a perspective view showing an assembled state of a frame structure having enhanced seismic performance according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a front view showing an assembled state of the frame structure reinforced with the earthquake-proof performance of Fig. 1;
3 is an exploded perspective view showing the overall structure of the frame structure reinforced with the earthquake-proof performance of FIG.
Fig. 4 is a front view showing a part of the structure of the frame structure with enhanced seismic performance of Fig. 1; Fig.
5 is a plan view of the frame structure with enhanced seismic performance of FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, the well-known functions or constructions are not described in order to simplify the gist of the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 내진성능이 강화된 프레임 구조물의 조립상태를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 내진성능이 강화된 프레임 구조물의 조립상태를 나타내는 정면도이며, 도 3은 도 1의 내진성능이 강화된 프레임 구조물의 전체 구성을 나타내는 분해사시도이고, 도 4는 도 1의 내진성능이 강화된 프레임 구조물의 일부 구성을 나타내는 정면도이며, 도 5는 도 1의 내진성능이 강화된 프레임 구조물의 평면도이다.FIG. 1 is a perspective view showing an assembled state of a frame structure with enhanced seismic performance according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view showing an assembled state of the frame structure with enhanced seismic performance of FIG. 1, 1 is an exploded perspective view showing the overall structure of a frame structure with enhanced seismic performance of Fig. 1, Fig. 4 is a front view showing a partial structure of a frame structure with enhanced seismic performance of Fig. 1, Fig.

본 발명의 일실시예에 따른 내진성능이 강화된 프레임 구조물(1)은 한 쌍의 기둥(10)과 보(30)로 이루어지는 프레임 구조물(1)의 강성을 증가시키고 외력에 대한 프레임 구조물(1)의 에너지 소산 능력을 향상시키면서도 기둥(10)과 보(30) 사이의 공간을 자유롭게 활용할 수 있도록 이루어진다.The frame structure 1 with enhanced seismic performance according to an embodiment of the present invention increases the rigidity of the frame structure 1 composed of the pair of columns 10 and the beams 30 and increases the rigidity of the frame structure 1 So that the space between the column 10 and the beam 30 can be freely utilized.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 프레임 구조물(1)은 기둥(10), 보(30) 및 탄소성(彈塑性) 댐퍼(50)를 포함하여 이루어진다.1 to 5, the frame structure 1 of the present invention includes a column 10, a beam 30, and a plasticity damper 50. As shown in FIG.

기둥(10)은 지반 또는 구조물에 세로 방향으로 설치되고, 보(30)는 기둥(10)의 상단에 가로방향으로 설치된다.The column 10 is installed in the longitudinal direction on the ground or structure, and the beam 30 is installed in the lateral direction on the top of the column 10.

프레임 구조물(1)은 건축물에 작용하는 여러 가지 외력을 안전하게 지탱할 목적으로 건축물의 골조(骨組)를 형성한다. 이와 같은 프레임 구조물(1)은 건축물의 자체 하중을 지탱하고, 바람 및 지진 등에 의해 건축물에 인가되는 수평력 또는 수직력에 견딜 수 있는 충분한 강성 및 내진성이 요구된다.The frame structure (1) forms the framework of the building for the purpose of safely supporting various external forces acting on the building. Such a frame structure 1 is required to have a sufficient rigidity and an earthquake-proof property to bear the own load of the building and to withstand the horizontal force or the vertical force applied to the building by the wind and earthquake.

탄소성 댐퍼(50)는 프레임 구조물(1)의 강성 및 내진성이 향상될 수 있도록 프레임 구조물(1)에 결합되는 구성으로서, 일단부는 기둥(10)에 결합되고 타단부는 보(30)에 결합된다. 그리고, 탄소성 댐퍼(50)는 기둥(10)과 보(30)의 전면 또는 후면이 형성하는 면적 내부에 위치하여 기둥(10)과 보(30) 사이의 공간을 침해하지 않도록 이루어진다.The elastomeric damper 50 is configured to be coupled to the frame structure 1 so as to improve the rigidity and the vibration resistance of the frame structure 1. The elastomeric damper 50 has one end coupled to the column 10 and the other end coupled to the beam 30 do. The elastomeric damper 50 is located inside the area formed by the front surface or the rear surface of the column 10 and the beam 30 so as not to infringe the space between the column 10 and the beam 30. [

종래의 프레임 구조물은 강성 및 내진성을 보강하기 위해 주로 가새(brace)를 설치하고 있다. 가새는 직선형태로 형성되어 기둥과 보 사이의 공간에 사선 방향으로 설치되기 때문에, 기둥과 보 사이의 공간을 가로질러 배치된다. 따라서 가새가 설치된 기둥과 보 사이의 공간은 다른 구조물을 설치할 수 없거나, 설치하더라도 공간에 대한 활용성이 큰 폭으로 감소하게 되는 문제가 있었다.Conventional frame structures are mainly provided with braces to reinforce rigidity and vibration resistance. The braces are arranged in a straight line and are arranged across the space between the column and the beam, because they are installed obliquely in the space between the column and the beam. Therefore, there is a problem that the space between the column and the beam where the brace is installed can not be provided with other structures or the space utilization is greatly reduced even if it is installed.

따라서, 가새는 건축물 내,외부 공간을 디자인하는데 있어서 설계의 다양성을 침해하는 요소로 작용하였으며, 건축구조물의 외관디자인을 다양하게 구성하지 못하게 하는 요인으로 작용하여 왔다.Therefore, the bracing has been a factor that infringes the diversity of design in the design of the inside and outside space of the building, and it has been a factor that prevents the appearance design of the building structure from variously constituted.

도 2를 참조하면, 본 발명의 프레임 구조물(1)의 탄소성 댐퍼(50)는, 프레임 구조물(1)의 전면 또는 후면을 기준으로 폭이 d1인 기둥(10)과 폭이 d2인 보(30)에 결합되는 경우에 그 폭(W)이 d1 및 d2보다 작게 형성됨으로써 기둥(10)과 보(30)가 이루는 면적 내부에 위치하게 된다.2, the elastomeric damper 50 of the frame structure 1 of the present invention includes a column 10 having a width d1 and a beam 10 having a width d2 with reference to the front surface or the rear surface of the frame structure 1, 30, the width W is formed to be smaller than d1 and d2, thereby being located within the area formed by the column 10 and the beam 30. [

즉, 탄소성 댐퍼(50)의 최대폭(W)이 d1 및 d2보다 작게 형성되고, 프레임 구조물(1)의 전면 또는 후면이 차지하는 면적의 내부에 위치하도록 배치됨으로써 기둥(10)과 보(30) 사이의 공간을 침해하지 않으면서 프레임 구조물(1)에 설치될 수 있는 것이다.That is, the maximum width W of the elasto-elastic damper 50 is formed to be smaller than d1 and d2, and is disposed inside the area occupied by the front surface or the rear surface of the frame structure 1, And can be installed in the frame structure 1 without infringing the space between them.

한편, 종래 프레임 구조물에 설치되는 가새는 직선형태로 형성되어 기둥과 보 사이의 공간에 사선 방향으로 설치되며, 이에 따라 프레임 구조물에 가해지는 외력의 방향에 따라 압축 변형되거나 인장 변형됨으로써 프레임 구조물에 가해지는 외력(주로 수평력)을 길이방향의 인장 응력 또는 압축 응력으로 지지하는 구조로 이루어진다.Meanwhile, the braces provided in the conventional frame structure are formed in a straight line shape and are installed diagonally in the space between the columns and the beams. Accordingly, the braces are compressively deformed or tensile deformed according to the direction of the external force applied to the frame structure, (Mainly horizontal force) is supported by tensile stress or compressive stress in the longitudinal direction.

반면에, 본 발명의 일실시예에 따른 프레임 구조물(1)의 탄소성 댐퍼(50)는, 연속적으로 변형되는 곡률, 바람직하게는 호형(弧形)으로 형성되어 프레임 구조물(1)에 가해지는 외력을 휨 변형(bending deflection)에 의한 휨 응력(flexural stress)으로 지지하게 된다.On the other hand, the elastomeric damper 50 of the frame structure 1 according to the embodiment of the present invention is formed into a continuously deformed curvature, preferably arc-shaped, The external force is supported by the flexural stress due to the bending deflection.

즉, 탄소성 댐퍼(50)는 프레임 구조물(1)의 전면 또는 후면이 차지하는 면적의 내부에 위치하면서, 기둥(10)과 보(30)에 연속적으로 변형되는 곡률로서 연결됨으로써 휨 변형이 발생하더라도 응력집중 현상이 없거나 최소화되며, 이에 따라 쉽게 파단되지 않고 프레임 구조물(1)에 인가되는 외력을 탄소성 거동을 통하여 지속적으로 흡수할 수 있게 되는 것이다.That is, the elasto-elastic damper 50 is connected to the column 10 and the beam 30 with a curvature continuously deformed while being located inside the area occupied by the front surface or the rear surface of the frame structure 1, The stress concentration phenomenon is minimized or minimized, so that the external force applied to the frame structure 1 can be continuously absorbed through the elastoplastic behavior without being easily broken.

도 3을 참조하면, 탄소성 댐퍼(50)의 양단부에는 각각 기둥(10) 및 보(30)에 결합되기 위한 체결공(55)이 형성된다. 그리고, 기둥(10) 및 보(30)의 체결공(55)에 대응되는 위치에는 결합홀(15,35)이 각각 형성된다. 탄소성 댐퍼(50)는 기둥(10) 및 보(30)에 볼트(B)에 의해 회전가능하게 결합된다.Referring to FIG. 3, fasteners 55 are formed at both ends of the elastomeric damper 50 to be coupled to the pillars 10 and the beams 30, respectively. Coupling holes 15 and 35 are formed at positions corresponding to the fastening holes 55 of the column 10 and the beam 30, respectively. The elastomeric damper 50 is rotatably coupled to the column 10 and the beam 30 by bolts B. [

한편, 탄소성 댐퍼(50)는 강재로 이루어진다. 강재는 내구성과 전성(展性)이 크고 경제적인 이점이 있는 재료이다. 또한 성질 면에서는 강도가 높고 불연성이며, 용접성과 인성이 뛰어난 재료이다. 또한, 강재는 제조시에 화학성분, 열 처리 또는 잔류 응력을 형성하여 역학적인 성질에 변화를 주어서 형성하거나, 형태, 온도 또는 작용 하중의 특성에 따라 다양한 구조적 특성을 나타내도록 가공하는 것도 가능하다.On the other hand, the elastoplastic damper 50 is made of a steel material. Steel is a durable and malleable material with a great economic advantage. In terms of properties, it is high strength, nonflammable, and excellent in weldability and toughness. It is also possible to form the steel material by changing its mechanical properties by forming chemical components, heat treatment or residual stress at the time of manufacture, or to process it to exhibit various structural characteristics depending on the shape, temperature or the characteristics of the working load.

따라서, 다른 재료에 비해 비교적 저가인 강재로 보강재를 형성하면 프레임 구조물(1)을 보강하는 비용을 크게 절감할 수 있으며, 기계적 또는 화학적 성질을 변화시켜서 다양한 성질의 탄소성 성질을 나타내는 댐퍼를 제작할 수 있다. Therefore, it is possible to greatly reduce the cost of reinforcing the frame structure 1 by forming the reinforcing member with a relatively low-cost steel material compared to other materials, and to produce a damper exhibiting various properties of elastomeric properties by changing mechanical or chemical properties have.

본 발명의 일실시예에 따른 프레임 구조물(1)의 탄소성 댐퍼(50)는 한 쌍으로 구성되어, 서로 평행한 한 쌍의 기둥(10)과 한 쌍의 기둥(10)의 상단에 결합되는 보(30)에 좌,우 대칭되는 구조로 결합된다.The elastomeric dampers 50 of the frame structure 1 according to an embodiment of the present invention are composed of a pair and include a pair of pillars 10 parallel to each other and a pair of pillars 10 And is symmetrically joined to the beam 30 in the left and right directions.

즉, 기둥(10)은 서로 평행한 제1 기둥(11) 및 제2 기둥(12)으로 이루어지고, 탄소성 댐퍼(50)는 제1 기둥(11)과 보(30)를 연결하는 제1 탄소성 댐퍼(51) 및 제2 기둥(12)과 보(30)를 연결하는 제2 탄소성 댐퍼(52)로 이루어진다. 그리고, 제1 탄소성 댐퍼(51) 및 제2 탄소성 댐퍼(52)는 서로 회전가능하게 연결되며, 동시에 제1 기둥(11), 제2 기둥(12) 및 보(30)에 회전가능하게 연결된다. 제1 탄소성 댐퍼(51) 및 제2 탄소성 댐퍼(52)의 서로 회전가능하게 연결되는 일단부는, 일측이 삽입되는 구조로 형성된다. 물론 체결공을 중심으로 서로 교차결합하는 다양한 형태의 변형이 가능하다.That is, the pillars 10 are composed of first pillars 11 and second pillars 12 parallel to each other, and the elastomeric damper 50 is composed of first pillars 11 and second pillars 12 connecting the first pillars 11 and the beams 30 And a second elastic damper 52 for connecting the elastomeric damper 51 and the second pillar 12 to the beam 30. [ The first elasto-plastic damper 51 and the second elasto-plastic damper 52 are rotatably connected to each other and are rotatably connected to the first column 11, the second column 12, . One end of the first elasto-plastic damper 51 and the second elasto-plastic damper 52, which are rotatably connected to each other, are formed in a structure in which one side is inserted. Of course, various types of deformations are possible, such as crossing each other around a fastening hole.

프레임 구조물(1)은 좌,우로 배치되는 한 쌍의 기둥(10)이 보(30)에 의해 상단이 결합된 구조로 이루어지며, 바람 또는 지진에 의한 반복하중(특히 수평력)이 건축물에 인가되면, 상단의 보(30)는 수평한 방향으로 변위가 발생하지만, 한 쌍의 기둥(10)은 수평력에 의해 좌측 또는 우측으로 동일한 형태의 휨 변형이 발생하게 된다.The frame structure 1 has a structure in which a pair of columns 10 arranged left and right are coupled by a beam 30 and a repeated load (particularly a horizontal force) due to wind or earthquake is applied to the building , The upper beam 30 is displaced in the horizontal direction, but the pair of pillars 10 are deformed to the left or right by the horizontal force in the same manner.

본 발명의 내진성능이 강화된 프레임 구조물(1)은, 제1 탄소성 댐퍼(51)와 제2 탄소성 댐퍼(52)의 각 일단부가 보(30)의 중간에서 서로 회전가능하게 연결되며, 각 타단부는 좌측 기둥(10) 및 우측 기둥(10)에 서로 대칭되는 형태로 결합됨으로써 좌,우측 기둥(10)에 동일한 강성을 보강하게 되며, 좌,우측 기둥(10)에 발생하는 휨 응력에 대한 에너지 소산 작용도 역시 동일하게 발휘됨으로써 프레임 구조물(1)의 강성 및 내진성을 균형있게 보강할 수 있다.In the frame structure 1 with enhanced seismic performance of the present invention, one end of each of the first and second elastic dampers 51 and 52 is rotatably connected to each other at the middle of the beam 30, The other ends are symmetrically joined to the left column 10 and the right column 10 to reinforce the same rigidity to the left and right columns 10 and the bending stresses generated in the left and right columns 10 The rigidity and the vibration resistance of the frame structure 1 can be balanced.

본 발명에 의하면, 탄소성 댐퍼(50)가 기둥(10)과 보(30)의 전면 또는 후면을 따라서 설치됨에 따라 기둥(10)과 보(30) 사이의 공간활용이 극대화될 수 있으며, 탄소성 댐퍼(50)를 연속적으로 변형되는 곡률로 형성하여 프레임 구조물(1)에 인가되는 외력을 탄소성 댐퍼(50)의 길이방향을 따른 연속적인 휨 응력으로 흡수함으로써 프레임 구조물(1)의 강성 및 에너지 소산 능력을 증가시킬 수 있는 내진성능이 강화된 프레임 구조물(1)을 제공할 수 있게 된다.According to the present invention, since the elastic damper 50 is installed along the front surface or the rear surface of the column 10 and the beam 30, space utilization between the column 10 and the beam 30 can be maximized, The damper 50 is continuously deformed so that the external force applied to the frame structure 1 is absorbed by the continuous bending stress along the longitudinal direction of the elastomeric damper 50, It is possible to provide a frame structure 1 with enhanced seismic performance that can increase the energy dissipation capability.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is obvious to those who have. Accordingly, it should be understood that such modifications or alterations should not be understood individually from the technical spirit and viewpoint of the present invention, and that modified embodiments fall within the scope of the claims of the present invention.

1 : 프레임 구조물 10 : 기둥
11 : 제1 기둥 12 : 제2 기둥
30 : 보 50 : 탄소성 댐퍼
51 : 제1 탄소성 댐퍼 52 : 제2 탄소성 댐퍼1: Frame structure 10: Column
11: first pillar 12: second pillar
30: beam 50: elasto-plastic damper
51: first elastic damper 52: second elastic damper

Claims (3)

세로방향으로 설치되며, 폭이 d1인 기둥;
상기 기둥의 상단에 가로방향으로 설치되며, 폭이 d2인 보; 및
일단부는 상기 기둥에 결합되고 타단부는 상기 보에 결합되며, 폭이 상기 d1 및 d2보다 작게 형성되어 상기 d1 및 d2가 이루는 면적 내부에 위치하는 탄소성(彈塑性) 댐퍼를 포함하고,
상기 탄소성 댐퍼는 연속적으로 변형되는 곡률로 이루어지며,
상기 기둥은 서로 평행한 제1 기둥 및 제2 기둥으로 이루어지고,
상기 탄소성 댐퍼는 상기 제1 기둥과 상기 보를 연결하는 제1 탄소성 댐퍼 및 상기 제2 기둥과 상기 보를 연결하는 제2 탄소성 댐퍼로 이루어지며,
상기 제1 탄소성 댐퍼 및 제2 탄소성 댐퍼는 서로 회전가능하게 연결되되 상기 제1 기둥, 제2 기둥 및 보에 회전가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 내진성능이 강화된 프레임 구조물.A column having a width of d1 installed in the longitudinal direction;
A beam installed at the top of the column in the transverse direction and having a width d2; And
And a plasticity damper having one end coupled to the column and the other end coupled to the beam and having a width smaller than the d1 and the d2 and located within an area defined by the d1 and the d2,
Wherein the elastomeric damper has a curvature that is continuously deformed,
Wherein the column comprises a first column and a second column parallel to each other,
Wherein the elastomeric damper comprises a first elasto-plastic damper connecting the first column and the beam, and a second elasto-plastic damper connecting the second column and the beam,
Wherein the first elastic damper and the second elastic damper are rotatably connected to each other and are rotatably connected to the first pole, the second pole, and the beam. 삭제delete 삭제delete
KR1020130023198A 2013-03-05 2013-03-05 Frame structure with high endurance level against earthquake KR101429145B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130023198A KR101429145B1 (en) 2013-03-05 2013-03-05 Frame structure with high endurance level against earthquake

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130023198A KR101429145B1 (en) 2013-03-05 2013-03-05 Frame structure with high endurance level against earthquake

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101429145B1 true KR101429145B1 (en) 2014-08-11

Family

ID=51750198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130023198A KR101429145B1 (en) 2013-03-05 2013-03-05 Frame structure with high endurance level against earthquake

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101429145B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201800003521A1 (en) * 2018-03-13 2019-09-13 Biemme S R L SEISMIC HEAT SINK.

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0725160U (en) * 1993-10-14 1995-05-12 株式会社熊谷組 Elastic-plastic damper
JPH07300900A (en) * 1994-05-02 1995-11-14 Shimizu Corp Building having rigid frame structure
JP2005042403A (en) 2003-07-22 2005-02-17 Takenaka Komuten Co Ltd Seismic response control damper for wooden house, made of superplastic alloy
KR101069479B1 (en) 2010-04-27 2011-09-30 부산대학교 산학협력단 Vibration control damper using interstory drift of rahmen frame

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0725160U (en) * 1993-10-14 1995-05-12 株式会社熊谷組 Elastic-plastic damper
JPH07300900A (en) * 1994-05-02 1995-11-14 Shimizu Corp Building having rigid frame structure
JP2005042403A (en) 2003-07-22 2005-02-17 Takenaka Komuten Co Ltd Seismic response control damper for wooden house, made of superplastic alloy
KR101069479B1 (en) 2010-04-27 2011-09-30 부산대학교 산학협력단 Vibration control damper using interstory drift of rahmen frame

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201800003521A1 (en) * 2018-03-13 2019-09-13 Biemme S R L SEISMIC HEAT SINK.

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101164413B1 (en) Stiffness increasing buckling-restrained braces for low-to-moderate earthquakes using friction material
US20100018134A1 (en) Shock-absorbing tie brace
KR100995937B1 (en) A seismic retrofit system for reinforced concrete structures
KR101212841B1 (en) S-type Slit Damper for Frame Structure
JP3286611B2 (en) Elasto-plastic energy absorber
KR101139761B1 (en) Reinforcing wall for construction
JP4670409B2 (en) Lattice shear wall
KR101429145B1 (en) Frame structure with high endurance level against earthquake
KR100765719B1 (en) Reinforcement of brace for steel frame
JP2011153457A (en) Bearing wall structure of wooden building
JP2019127800A (en) Truss beam
JP2012219553A (en) Vibration control structure
JP4964545B2 (en) Seismic control structure of a connected building
KR101259247B1 (en) Damping type structure
JP3197734U (en) Steel frame reinforcement structure
JP2008208612A (en) External aseismatic reinforcing structure
JP2014047522A (en) Building
KR101603191B1 (en) Laminated hybrid panel with frp composite and corrugated steel plate for seismic rehabilitation of building structures and producing method thereof and construction method using the same
JP7233153B2 (en) bearing wall
JP5806843B2 (en) Seismic structure of building and building
KR101234560B1 (en) Diagrid structure of building
JP2014231700A (en) Earthquake-resistant plane reinforcement structure of building
KR101353801B1 (en) Damping device for structural member and structure using the same
JP7336787B2 (en) Damping member for wooden structure and damping structure for wooden structure
KR102394589B1 (en) Truss ball space frame seismic reinforcement device

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170725

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180725

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190729

Year of fee payment: 6