KR101824790B1 - 콘크리트 보강 구조체 및 이를 구비하는 내진 강화 콘크리트 보강 제진 댐핑 시스템 - Google Patents

콘크리트 보강 구조체 및 이를 구비하는 내진 강화 콘크리트 보강 제진 댐핑 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 콘크리트 바디와, 상기 콘크리트 바디에 배치되는 콘크리트 바디 구속 철근과, 적어도 일부가 상기 콘크리트 바디 구속 철근이 이루는 공간 내부에 배치되는 보강 바디와, 상기 콘크리트 바디와 함께 상기 콘크리트 바디와의 사이에 콘크리트가 타설되는 공간이 배치되도록 상기 보강 바디의 외측에 배치되는 베이스 플레이트와, 일단이 상기 베이스 플레이트에 배치되고, 타단이 상기 보강 바디를 향하여 배치되는 앵커부와, 그리고 상기 콘크리트 바디와 상기 베이스 플레이트 사이에 타설 양생되는 콘크리트 시퀀스 바디를 포함하는 콘크리트 보강 구조체, 및 이의 제조 방법을 제공한다.

Description

콘크리트 보강 구조체 및 이를 구비하는 내진 강화 콘크리트 보강 제진 댐핑 시스템{CONCRETE REINFORED STRUCTURE AND ASEISMIC DAMPING SYSTEM WITH THE SAME}
본 발명은 건축 보강 구조에 관한 것으로 보다 상세하게는 보, 기둥, 벽면 등에서의 내력성을 향상시킨 구조의 건축 보강 구조체 및 이의 제조 방법 및 이를 구비하는 내진 강화 콘크리트 보강 제진 댐핑 시스템에 관한 것이다.
통상적인 건축 분야에서 철골과 콘크리트의 접합을 위하여 다양한 앵커들이 사용되어 왔다. 이러한 앵커들에는 콘크리트 타설과 배치 시점에 따라 선설치 앵커, 후설치 앵커로 분류 가능하며, 콘크리트 타설과 동일 시점에 배치되는 선설치 앵커로는 헤드볼트, 헤드스터드, 후크볼트, 트레드 바아 등의 앵커가 포함되고, 콘크리트 타설 후 후속 설치되는 앵커로는 토크 제어 팽창 앵커(torque controlled expansion anchor), 언더컷 앵커 등과 같은 다양한 앵커들이 포함된다.
도 1 및 도 2에는 종래 방식에 따라 형성된 선 설치 앵커 및 관통 볼트의 개략 단면도가 도시된다. 하지만, 종래의 선 설치 앵커 내지 관통 볼트의 경우 앵커 깊이의 한계로 인하여 콘크리트 파괴에 의한 내력 확보가 어렵거나 반면에 앵커 깊이가 깊어 시공 난이도 상승으로 인한 비용 증가를 유발하였다.
즉, 종래의 이와 같은 콘크리트와 철골 간의 접합을 위한 접합부 앵커의 경우, 앵커의 인장력에 의한 파괴 모드시 콘크리트 콘 파괴, 측면 파괴, 앵커 파괴 등이 발생할 수 있는데, 이중 콘크리트 파괴의 경우 구조체 파괴를 불러 올 수 있으므로 상당한 위험성이 높은 파손 요인으로 분류될 수 있거나 이를 회피하기 위하여는 물리적 제약 내지 상당한 비용 증가가 수반되었다.
따라서, 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 H형강과 같은 철골부재와 콘크리트 부재의 접합 시 콘크리트 파괴 등에 대한 내력을 증진시키도록 콘크리트와의 철골부재 간의 접합성을 증대시켜 콘크리트 파괴 강도를 향상시키는 구조체 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 콘크리트 연단거리의 부족 또는 좁은 폭, 얕은 깊이의 콘크리트에 선 설치 앵커를 설치할 때 보강 바디인 U바를 통해 콘크리트 파괴 강도를 증진을 하는 것과, 베이스 플레이트 선 설치 앵커 설치 시 U바를 통하여 기존 보의 스트럽과의 힘 전달을 통해 앵커 깊이의 조절을 제공하는 것을 본 발명의 다른 목적으로 한다.
본 발명은, 콘크리트 바디와, 상기 콘크리트 바디에 배치되는 콘크리트 바디 구속 철근과, 적어도 일부가 상기 콘크리트 바디 구속 철근이 이루는 공간 내부에 배치되는 보강 바디와, 상기 콘크리트 바디와 함께 상기 콘크리트 바디와의 사이에 콘크리트가 타설되는 공간이 배치되도록 상기 보강 바디의 외측에 배치되는 베이스 플레이트와, 일단이 상기 베이스 플레이트에 배치되고, 타단이 상기 보강 바디를 향하여 배치되는 앵커부와, 그리고 상기 콘크리트 바디와 상기 베이스 플레이트 사이에 타설 양생되는 콘크리트 시퀀스 바디를 포함하는 콘크리트 보강 구조체를 제공한다.
상기 콘크리트 보강 구조체에 있어서, 상기 보강 바디는: 적어도 일부가 상기 베이스 플레이트와 상기 콘크리트 바디의 길이 방향에 교차 방향으로 배치되는 복수 개의 보강 바아와, 상기 복수 개의 보강 바아를 상기 베이스 플레이트와 상기 콘크리트 바디 사이에 구속시키는 보강 후프를 포함할 수도 있다.
상기 콘크리트 보강 구조체에 있어서, 상기 보강 바아는: 상기 베이스 플레이트와 상기 콘크리트 바디의 사이를 가로지르는 방향으로 이격 배치되는 보강 메인 바아와, 상기 보강 메인 바아의 일단 측에 배치되어 상기 보강 메인 바아를 연결하는 보강 메인 바아 연결 라인과, 상기 보강 메인 바아의 타단 측에 상기 보강 메인 바아의 길이 방향에 적어도 일부가 수직하게 배치되어 상기 보강 후프와 접촉 구속하는 보강 사이드 바아를 구비할 수도 있다.
상기 콘크리트 보강 구조체에 있어서, 상기 앵커부가 상기 보강 바아가 이루는 평면 상에 투영되는 경우, 상기 앵커부의 적어도 일부는 상기 보강 메인 바아와 교차될 수도 있다.
상기 콘크리트 보강 구조체에 있어서, 상기 보강 바아는 Ω자 형상을 구비할 수도 있다.
상기 콘크리트 보강 구조체에 있어서, 상기 콘크리트 바디 구속 철근은: 양단이 상기 콘크리트 바디에 연결되는 'ㄷ' 형상의 복수 개의 콘크리트 바디 구속 철근 바디와, 상기 콘크리트 바디 구속 철근 바디를 가로질러 배치되는 상기 콘크리트 바디 구속 철근 바디와 접촉하여 상기 콘크리트 바디 구속 철근 바디를 구속하는 콘크리트 바디 구속 보강 철근을 구비할 수도 있다.
본 발명의 다른 일면에 따르면 본 발명은 콘크리트 바디와, 상기 콘크리트 바디에 배치되는 콘크리트 바디 구속 철근과, 적어도 일부가 상기 콘크리트 바디 구속 철근이 이루는 공간 내부에 배치되는 보강 바디와, 상기 콘크리트 바디와 함께 상기 콘크리트 바디와의 사이에 콘크리트가 타설되는 공간이 배치되도록 상기 보강 바디의 외측에 배치되는 베이스 플레이트와, 그리고 일단이 상기 베이스 플레이트에 배치되고, 타단이 상기 보강 바디를 향하여 배치되는 앵커부를 포함하는 콘크리트 보강 구조체를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 콘크리트 바디 구속 철근(30)의 적어도 일부가 콘크리트 바디(20)의 내부에 위치하도록 사전 타설 양생되는 콘크리트 바디(20)가 제공되는 콘크리트 바디 제공 단계;와, 상기 콘크리트 바디(20)의 상부에 보강 바디(300)를 배치하는 보강 바디 배치 단계;와, 상기 콘크리트 바디(20) 사이에 상기 보강 바디(300)가 배치되고, 내측에 상기 콘크리트 바디를 향하여 앵커부가 배치되는 베이스 플레이트(100)를 배치하는 베이스 플레이트 배치 단계;와, 그리고 상기 콘크리트 바디(20)와 상기 베이스 플레이트(100) 사이에 콘크리트가 타설되어 상기 콘크리트 바디와 일체로 형성되는 콘크리트 시퀀스 바디를 형성하는 콘크리트 시퀀스 바디 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 보강 구조체 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 본 발명은 콘크리트 바디와, 상기 콘크리트 바디에 배치되는 콘크리트 바디 구속 철근과, 적어도 일부가 상기 콘크리트 바디 구속 철근이 이루는 공간 내부에 배치되는 보강 바디와, 상기 콘크리트 바디와 함께 상기 콘크리트 바디와의 사이에 콘크리트가 타설되는 공간이 배치되도록 상기 보강 바디의 외측에 배치되는 베이스 플레이트와, 일단이 상기 베이스 플레이트에 배치되고, 타단이 상기 보강 바디를 향하여 배치되는 앵커부와, 상기 콘크리트 바디와 상기 베이스 플레이트 사이에 타설 양생되는 콘크리트 시퀀스 바디를 포함하고, 상기 콘크리트 바디는 상부 및 하부에 배치되는 상부 보 또는 하부 보를 포함하는 콘크리트 보강 구조체 및 상기 상부 보 또는 상기 하부 보 사이에 배치되는 제진 댐퍼를 포함하는 내진 강화 콘크리트 보강 제진 댐핑 시스템을 제공한다.
상기 내진 강화 콘크리트 보강 제진 댐핑 시스템에 있어서, 상기 제진 댐퍼는: 상부 및 하부에 각각 배치되는 상부 몸체 및 하부 몸체; 상기 상부 몸체 및 하부 몸체 사이에 배치되는 중앙 몸체; 상기 상부 몸체와 중앙 몸체를 서로 상대 마찰 이동 가능하게 연결 결합하는 상부 연결 모듈; 및 상기 하부 몸체와 중앙 몸체를 서로 상대 마찰 이동 가능하게 연결 결합하는 하부 연결 모듈을 포함하고, 상기 중앙 몸체에 대한 상기 상부 몸체 및 하부 몸체의 상대 마찰 이동을 통해 외부 하중을 1차 마찰 댐핑하고, 상기 상부 연결 모듈은, 상하 양단부가 상기 상부 몸체 및 중앙 몸체의 양면에 각각 밀착 결합되는 한 쌍의 연결 플레이트; 및 상기 상부 몸체 및 중앙 몸체와 상기 연결 플레이트 사이에 삽입 개재되는 마찰 패드를 포함하고, 상기 콘크리트 바디는 상부 또는 하부에 배치되고, 상기 상부 몸체 또는 상기 하부 몸체는 상기 베이스 플레이트와 연결될 수도 있다.
본 발명은 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 본 발명의 일실시예에 따른 콘크리트 보강 구조체 및 이를 구비하는 내진 강화 콘크리트 보강 제진 댐핑 시스템은, 철강 부재와 콘크리트 간의 접촉 증대로 인한 콘크리트 파괴 강도의 내력을 증진시킬 수 있다.
둘째, 본 발명의 일실시예에 따른 콘크리트 보강 구조체 및 이를 구비하는 내진 강화 콘크리트 보강 제진 댐핑 시스템은, 보강 바디의 배치로 인하여 철강 부재와 콘크리트 간의 접촉력 확대로, 그룹 앵커의 연단거리가 부족한 좁은 폭, 얕은 깊이의 벽, 얇은 바닥과 같은 콘크리트 부재와 같은 접합부에 대하여도 콘크리트 파괴강도의 내력을 증진 시킬 수 있다.
셋째, 본 발명의 일실시예에 따른 콘크리트 보강 구조체 및 이를 구비하는 내진 강화 콘크리트 보강 제진 댐핑 시스템은, 기존 앵커 설치 방법과 비교하여 보수 보강 공사 시 치핑양을 감소시켜 공사 기간을 대폭 감축시킬 수 있어 공기 축소로 인한 비용 절감 효과를 수반할 수도 있다.
넷째, 본 발명의 일실시예에 따른 콘크리트 보강 구조체 및 이를 구비하는 내진 강화 콘크리트 보강 제진 댐핑 시스템은, 보에 설치되는 경우 기존 선 설치 앵커 구조 대비하여 보강철물로서의 보강 바디를 이용한 내력증가 및 콘크리트의 철근에 내력 분산을 효과를 기대할 수 있어 앵커 깊이 및 효율성을 높일 수도 있다.
다섯째, 본 발명의 일실시예에 따른 콘크리트 보강 구조체 및 이를 구비하는 내진 강화 콘크리트 보강 제진 댐핑 시스템은, 제진 댐퍼와의 연결을 통하여 내진성을 증대시킨 구조의 내진 강화 시스템을 제공하여 건축물의 지진에 대한 안전성을 보다 강화할 수도 있다.
도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 앵커 내지 관통 볼트의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 콘크리트 보강 구조체의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 콘크리트 보강 구조체의 개략적인 부분 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 콘크리트 보강 구조체의 개략적인 부분 사시 상태도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 콘크리트 보강 구조체의 개략적인 부분 측면 상태도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 콘크리트 보강 구조체의 개략적인 부분 정단면도 및 측단면도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 콘크리트 보강 구조체의 개략적인 부분 정단면도 및 측단면도이다.
도 11 내지 도 15는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 콘크리트 보강 구조체 및 제진 댐퍼를 포함하는 내진 강화 콘크리트 보강 제진 댐핑 시스템의 구조에 대한 사시도, 측면도 및 정면도 및 부분 확대 정면도이다.
본 발명의 일실시에에 따른 콘크리트 보강 구조체의 일예가 도 3 이하에 도시되며, 이를 참조하여 본 발명을 설명한다.
본 발명의 일실시예에 따른 콘크리트 보강 구조체(10)는 콘크리트 바디(20)와 콘크리트 바디 구속 철근(30)과 베이스 플레이트(100)와 앵커(200)부와, 보강 바디(300)와, 그리고 콘크리트 시퀀스 바디(40)를 포함한다.
콘크리트 바디(20)는 본 실시예에서 보(20)는 콘크리트로 사전 타설 형성되어 배치되는 수평 구조 부재로 구현되나, 본 발명의 콘크리트 바디(20)는 벽, 기둥과 같은 수직 구조 부재로 구현될 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
콘크리트 시퀀스 바디(40)는 콘크리트 바디(20)에 접하여 하기되는 베이스 플레이트(100)와의 사이에 타설 양생 형성되는 콘크리트 바디로서, 양생되어 콘크리트 바디(20)와 일체 형성 구조를 이룰 수 있다. 제조 공정 상 콘크리트 시퀀스 바디(40)는 콘크리트 바디(20)에 다른 구성이 배치된 후 사이 공간에 타설 양생된다.
또한, 본 실시예에서의 콘크리트 바디(20)는 너비 및 두께에 대하여 한정되지 않고 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이는 콘크리트 시퀀스 바디(40)에도 동일하게 적용된다.
콘크리트 바디 구속 철근(30)은 적어도 일부가 콘크리트 바디(20)에 배치된다. 본 실시예에서 콘크리트 바디 구속 철근(30)은 콘크리트 바디 구속 철근 바디(31)와 콘크리트 바디 구속 보강 철근(33)을 포함한다.
콘크리트 바디 구속 철근 바디(31)는 본 실시예에서 'ㅁ'자 형상으로 구현되는데, 콘크리트 바디(20)는 사전 타설 형성되고, 이 과정에서 콘크리트 바디 구속 철근 바디(31)가 양단이 콘크리트 바디(20)에 배치되고 타측이 노출되어 콘크리트 바디 구속 철근 바디(31)의 일부가 외부로 노출되어 'ㄷ'자 형상을 구성하나 후속적으로 형성되는 콘크리트 시퀀스 바디(40)를 통하여 콘크리트 바디 구속 철근 바디(31)의 최종적인 외부 노출은 형성되지 않는다.
콘크리트 바디 구속 철근 바디(31)는 복수 개로 구비된다. 콘크리트 바디 구속 철근 바디(31)는 복수 개가 일렬로 등간격 배치되는 구조를 취하는데, 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다. 즉, 설계 사양에 따라 복수 개의 콘크리트 바디 구속 철근 바디(31)는 비등간격 배치 구조를 이룰 수도 있고, 이들 중 어느 하나는 'ㄷ'자 형상 이외의 형상을 구비할 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
또한, 경우에 따라 콘크리트 바디 구속 철근(30)은 콘크리트 바디 구속 보강 철근(33)을 더 구비할 수도 있다. 콘크리트 바디 구속 보강 철근(33)은 복수 개의 콘크리트 바디 구속 철근 바디(31)의 배열 방향으로 배치되는데, 본 실시예에서 콘크리트 바디 구속 보강 철근(33)은 콘크리트 바디(20)의 길이 방향으로 배치되어 콘크리트 바디(20)의 길이 방향으로의 강성을 보강할 수 있다. 예를 들어, 콘크트 바디(20)가 수직 기둥 내지 벽의 형상으로 구현되는 경우 콘크리트 바디(20)에서의 주근으로 기능할 수도 있는 등 콘크리트 바디의 길이 방향 강성을 강화시키는 기능을 수행할 수도 있다. 본 실시예에서 콘크리트 바디 구속 보강 철근(33)은 콘크리트 바디 구속 철근 바디(31)의 도면상 상단 측에 배치되는 구조를 취하여 콘크리트 시퀀스 바디(40)의 내부에 배치되는 구조를 취하나, 콘크리트 바디 구속 보강 철근(33)의 개수 및 배치 위치는 이에 국한되지 않는다.
콘크리트 바디 구속 보강 철근(33)의 개수 및 배치 위치는 특정 개수 및 위치에 한정되지는 않으나, 본 실시에에서 콘크리트 바디 구속 보강 철근(33)은 콘크리트 바디 구속 철근 바디(31)의 눕혀진, 도면상 콘크리트 바디(20)로부터 노출되어 'ㄷ'자 형상의 폐쇄된 모서리 내측에 콘크리트 바디(20)의 길이 방향을 따라 각각 한 개씩 두 개가 연장 배치되는 구조를 취하는데, 이와 같은 구조를 통하여 양단이 콘크리트 바디(20)에 구속된 단부의 반대편 측에서 콘크리트 바디(20)에 대응하여 소정의 충분한 강성을 보강할 수 있도록 하는 구조를 형성할 수도 있다.
또한, 본 발명의 콘크리트 보강 구조체(10)는 베이스 플레이트(100)와 보강 바디(300)를 포함한다. 베이스 플레이트(100)는 콘크리트 바디(20)와 대향하여 배치되는데, 베이스 플레이트(100)도 콘크리트 바디(20)의 길이 방향으로 소정의 길이를 갖는 것이 바람직하다.
보강 바디(300)는 적어도 일부가 콘크리트 바디 구속 철근(30)이 이루는 공간 내부, 보다 구체적으로 콘크리트 바디 구속 철근(30)의 실질적으로 'ㅁ'자이나 도면상 상단이 노출되어 이루는 'ㄷ'자 형상을 갖는 콘크리트 바디 구속 철근(31)이 콘크리트 바디(20)와 함께 이루는 콘크리트 바디(20)의 길이 방향에 수직한 평면에 교차되는 사각형 공간의 내부에 배치되고, 이 때 베이스 플레이트(100)는 콘크리 바디(20)와 함께 콘크리트 바디(20)와의 사이에 콘크리트가 타설되는 공간이 배치되도록 보강 바디(300)의 외측에 배치된다.
베이스 플레이트(100)는 콘크리트 바디 구속 철근(31)의 상단에 위치 고정되어 사이 공간에 콘크리트가 타설되는 과정에서 위치 확보를 이루도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 콘크리트 보강 구조체(10)는 앵커부(200)를 포함하는데, 앵커부(200)는 베이스 플레이트(100)에 연결되어 콘크리트 바디(20)를 향하여 배치된다.
보다 구체적으로, 앵커부(200)는 일단이 베이스 플레이트(100)에 배치되고, 타단이 보강 바디(300)를 향하여 배치된다. 콘크리트 바디(20)와 베이스 플레이트(100) 사이에는 콘크리트가 타설됨으로서 베이스 플레이트(100)에 연결되는 앵커부(200)와 콘크리트 바디(20)에 연결되는 콘크리트 바디 구속 철근 바디(31)는 보강 바디(300)를 사이에 두고 베이스 플레이트(100)와 콘크리트 바디(20) 사이에 타설되는 콘크리트에 연결되는 구조를 형성한다.
앵커부(200)는 본 실시예에서 헤드 볼트 타입으로 도시되었으나, 앵커부(200)는 베이스 플레이트(100)에 연결되는 구조를 취하는 범위에서 헤드 스터드 타입 및 트레드 바아 타입의 앵커로 구현될 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
또한, 보다 구체적으로 본 발명의 일실시예에 따른 보강 바디(300)는 복수 개의 보강 바아(310)와 보강 후프(320)를 포함한다. 보강 바다(310)는 적어도 일부가 베이스 플레이트(100)와 콘크리트 바디(20)의 길이 방향에 교차 방향으로 배치된다. 보강 후프(320)는 복수 개의 보강 바아(320)를 베이스 플레이트(100)와 콘크리트 바디(20) 사이에 복수 개의 보강 바아(320)를 구속시킨다. 베이스 플레이트(100)와 콘크리트 바디(20) 사이에 타설 개재되는 콘크리트 시퀀스 바디에 배치되는 보강 바디(300)는, 베이스 플레이트(100)/앵커부(200) 및 콘크리트 바디(20)/콘크리트 바디 구속 철근(30)의 사이에서 배치되어 이들 사이에 개재되는 타설되는 콘크리트 시퀀스 바디를 통하여 베이스 플레이트(100)/앵커부(200) 및 콘크리트 바디(20)/콘크리트 바디 구속 철근(30) 간의 강성을 강화시킨다.
보강 바아(310)는 적어도 일부가 베이스 플레이트(100)와 콘크리트 바디(20)의 길이 방향에 교차 방향으로 배치되는데, 보다 구체적으로 보강 바아(310)는 보강 메인 바아(311)와 보강 메인 바아 연결 라인(313)과 보강 사이드 바아(315)를 포함한다. 본 실시예의 보강 바아(310)는 보강 사이드 바아 연결 라인(317)을 더 포함한다.
보강 메인 바아(311)는 베이스 플레이트(100)와 콘크리트 바디(20)의 사이를 가로지르는 방향으로 이격 배치되고, 보강 메인 바아 연결 라인(313)은 보강 메인 바아(311)의 일단 측에 배치되어 서로 이격되는 한 쌍의 보강 메인 바아(311)를 연결한다.
즉, 본 실시예에서 서로 이격 배치되는 한 쌍의 보강 메인 바아(311)와 이들을 연결하는 보강 메인 바아 연결 라인(313)은 'ㄷ'자 형상을 구비하여 일체로 연결 형성되는 구조를 형성하나 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 일실시예에 다른 보강 바디(300)는 보강 사이드 바아(315)를 구비하는데, 보강 사이드 바아(315)는 보강 메인 바아(311)의 타단 측에 보강 메인 바아(311)의 길이 방향에 적어도 일부가 수직하게 배치되어 보강 후프(320)와 접촉하여 구속되는 구조를 취한다.
여기서, 보강 후프(320)는 복수 개의 보강 바아(320)를 베이스 플레이트(100)와 콘크리트 바디(20) 사이에 복수 개의 보강 바아(320)를 구속시키는데, 보강 후프(320)는 본 실시예에서 사각형의 루프 형태를 취하고, 보강 후프(32)는 보강 메인 바아(311)의 타단 측에서 연장 형성되는 보강 메인 바아 사이드바아(315)의 적어도 일부가 길이 방향에 수직하게 배치되어 상호 접촉 구조를 이루고, 이와 같은 접촉 구조를 통하여 보강 후프(320)는 이격되어 배치되는 복수 개의 보강 바아(320)의 보강 사이드 바아(315)의 적어도 일부를 구속하여 궁극적으로 보강 바아(320)를 구속 보강 한다.
보강 사이드 바아(315)는 보강 사이드 바아 메인부(316)와 보강 사이드 바아 연결부(317)를 포함한다.
보강 사이드 바아 메인부(316)는 보강 메인 바아(311)와 실질적으로 평행한 배치 구조를 형성하고 보강 사이드 바아 연결부(317)는 각각의 단부에서 보강 메인 바아(311) 및 보강 사이드 바아 메인부(316)와 연결되는 구조를 취한다. 이와 같은 구조를 통하여 본 발명의 보강 바아(300)는 'Ω' 자 형상을 구비함으로써 베이스 플레이트/앵커부(200) 및 콘크리트 바디 구속 철근(30)/콘크리트 바디(20) 사이에서 개재되는 타설 콘크리트를 통한 안정적인 연결 구조를 이룰 수 있다.
또한, 보강 메인 바아 연결 라인(313)은 본 실시예에서 베이스 플레이트(100) 측을 향하여 배치되는 구조를 취하고, 보강 메인 바아(311)의 서로 이격된 거리는 앵커부(200)와 교차 배치되는 구조를 취하여 베이스 플레이트(100)/앵커부(200) 측과 보강 바디(300) 측 간의 콘크리트를 통한 연결 관계를 형성하여 안정적인 하중 분포를 형성할 수 있다.
보다 구체적으로, 베이스 플레이트(100)에서 연결되는 앵커부(200)는 적어도 베이스 플레이트(100)와 연결되고 콘크리트 바디(20)를 향하여 직선 연장되는 부분을 포함하는데, 보강 바아(310)가 이루는 평면 상에 앵커부(200)가 투영되는 경우 보강 바디(300)의 보강 메인 바아(311)와 베이스 플레이트(100)에서 연결되는 앵커부(200)의 적어도 일부는 선 l-l 상에서 교차 투영 배치되는 구조를 취한다(도 3 참조). 이와 같은 구조를 통하여 베이스 플레이트(100)와 콘크리트 바디(20) 사이에 인가되는 강도에 대하여 충분한 분산을 이루도록 하여 특정 영역에 하중이 집중되는 것을 방지하고 콘크리트를 통한 내력 증진으로 궁극적으로 안전성 확보 및 내구 연한을 증대시킬 수 있다.
이하에서는 콘크리트 보강 구조체(10)의 제조 과정을 설명한다.
먼저, 사전 타설 양생되는 콘크리트 바디(20)가 제공되는 콘크리트 바디 제공 단계가 실행된다. 이때, 콘크리트 바디 구속 철근(30)의 적어도 일부는 콘크리트 바디(20)의 내부에 위치하도록 사전 타설 양생 단계에서 배치된다.
그런 후, 콘크리트 바디(20)와 마주하도록 베이스 플레이트(100)를 배치하되, 베이스 플레이트(100)와 콘크리트 바디(20) 사이에는 보강 바디(300)가 배치된다. 즉, 베이스 플레이트(100)와 콘크리트 바디(20) 사이에 보강 바디(300)가 배치되는 보강 바디 배치 단계가 실행되고, 보강 바디의 배치 후 앵커부가 형성된 베이스 플레이트를 배치하는 베이스 플레이트 배치 단계가 실행된다.
베이스 플레이트(100)의 저면에는 앵커부(200)가 배치되고, 보강 바디(300)는 베이스 플레이트(100) 및/또는 앵커부(200)와 와이어 등의 연결 수단을 통하여 위치 유지되어 콘크리트 타설시 위치 변동이 방지될 수 있다. 본 실시예에서는 적용되지는 않았으나 경우에 따라, 베이스 플레이트(100)의 저면에 보강 바디(300)의 단부가 용접 등을 통하여 연결되는 구조를 취할 수도 있다.
보강 바디(300)의 위치 확보시, 보강 바디(300)의 보강 바아(310)의 보강 메인 바아(311)는 베이스 플레이트(100)의 저면에 배치되는 앵커부(200)는 앞서 기술한 바와 같이 도면의 하단이 이루는 축을 포함하는 평면에 대하여 투영시 중첩 배치되는 위치를 점유함으로써 하중 분담을 통한 내력 증진 강화를 이룰 수 있다.
그런 후, 콘크리트 바디(20)와 베이스 플레이트(100) 사이에 콘크리트가 타설되는 콘크리트 시퀀스 바디 단계가 실행된다. 이 단계에서 콘크리트 시퀀스 바디를 이루는 콘크리트가 타설되어 소정의 위치 확보를 이루며 양생되어 콘크리트 q바디와 일체를 이루는데, 콘크리트 시퀀스 바디(40)의 내부에 보강 바디(300)가 위치 형성될 수 있고, 이를 통하여 궁극적으로 콘크리트 보강 구조체(10)의 내력 증진 구조를 이룰 수 있다.
한편, 도 7 및 도 8에는 본 발명의 다른 일실시예가 도시되는데, 앵커간 연단 거리 확보가 불가능한 얇은 벽체 내지 얇은 바닥 등으로 구현되는 콘크리트 보강 구조체(10)의 제조 형성 과정에 따른 구조체의 측단면도 및 정면도가 도시된다.
먼저, 사전 타설 양생되는 콘크리트 바디(20)가 제공된다. 이때, 콘크리트 바디 구속 철근(30)의 적어도 일부는 콘크리트 바디(20)의 내부에 위치하도록 사전 타설 양생 단계에서 배치된다.
그런 후, 콘크리트 바디(20)와 마주하도록 베이스 플레이트(100)를 배치하되, 베이스 플레이트(100)와 콘크리트 바디(20) 사이에는 보강 바디(300)가 배치된다. 이때, 베이스 플레이트(100)의 저면에는 앵커부(200)가 배치되고, 보강 바디(300)는 베이스 플레이트(100) 및/또는 앵커부(200)와 와이어 등의 연결 수단을 통하여 위치 유지되어 콘크리트 타설시 위치 변동이 방지될 수 있다. 본 실시예에서는 적용되지는 않았으나 경우에 따라, 베이스 플레이트(100)의 저면에 보강 바디(300)의 단부가 용접 등을 통하여 연결되는 구조를 취할 수도 있다.
보강 바디(300)의 위치 확보시, 보강 바디(300)의 보강 바아(310)의 보강 메인 바아(311)는 베이스 플레이트(100)의 저면에 배치되는 앵커부(200)는 앞서 기술한 바와 같이 도면의 하단이 이루는 축을 포함하는 평면에 대하여 투영시 중첩 배치되는 위치를 점유함으로써 하중 분담을 통한 내력 증진 강화를 이룰 수 있다.
그런 후, 콘크리트 바디(20)와 베이스 플레이트(100) 사이에 콘크리트가 타설되어 소정의 위치 확보를 이루며 콘크리트 시퀀스 바디(40)의 내부에 보강 바디(300)가 위치 형성될 수 있고, 이를 통하여 궁극적으로 콘크리트 보강 구조체(10)의 내력 증진 구조를 이룰 수 있다.
한편, 상기 실시예에서 콘크리트 시퀀스 바디(40, 도 7 및 도 8 참조)가 추후 구비되어 콘크리트 바디에 일체로 형성되는 구조를 취하는 경우를 중심으로 기술되었으나, 본 발명의 구성이 얇은 벽체 내지 얇은 바닥 등으로 구현되어 분리 형성이 어려운 경우, 콘크리트 바디와 콘크리트 시퀀스 바디는 일체로 단일 형성되는 구조를 취할 수도 있다(도 9 및 도 10 참조). 즉, 콘크리트 바디 구속 철근(30)와 보강 바디(300)가 먼저 배치된 후 콘크리트가 타설되어 일체로 콘크리트 바디(20)가 형성되는 구조를 취할 수도 있다.
한편, 상기 실시예들에서는 콘크리트 바디와 콘크리트 시퀀스 바디를 통하여 형성되는 강화 구조만을 기술하였으나, 본 발명은 상기한 콘크리트 보강 구조체를 포함하는 내진 강화 콘크리트 보강 제진 댐핑 시스템을 포함한다 예를 들어, 본 발명의 상기한 콘크리트 보강 구조체가 제진 댐퍼와 연결되어 내진성을 강화하는 구조의 내진 강화 콘크리트 보강 제진 댐핑 시스템으로 구현될 수 있다. 즉, 내진 강화 콘크리트 보강 제진 댐핑 시스템은 상기한 콘크리트 보강 구조체와 제진 댐퍼를 포함하는데, 콘크리트 보강 구조체의 구조는 중복을 피하도록 상기로 대체한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 내진 강화 콘크리트 보강 제진 댐핑 시스템의 콘크리트 구조체 및 이에 연결되는 제진 댐퍼의 조립 형상을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 내진 강화 콘크리트 보강 제진 댐핑 시스템의 제진 댐퍼의 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 내진 강화 콘크리트 보강 제진 댐핑 시스템의 제진 댐퍼의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 내진 강화 콘크리트 보강 제진 댐핑 시스템의 콘크리트 구조체에 연결되는 제진 댐퍼는 자체 강성으로써 저항 변형함과 동시에 마찰력으로 인한 이력에 의해 외부 하중을 감쇠시키는 장치로서, 상부 몸체(1000) 및 하부 몸체(2000)와, 이들 사이에 배치되는 중앙 몸체(3000)와, 상부 연결 모듈(4000) 및 하부 연결 모듈(5000)을 포함하여 구성된다.
제진 댐퍼는 상부 보 도는 하부 보 사이에 배치되는데, 본 발명의 앞선 콘크리트 구조체는 상부 보 또는 하부 보를 포함하는 보 구조체로 구현될 수 있는데, 제진 댐퍼의 상부 몸체(1000) 및 하부 몸체(2000)는 각각 상부 및 하부에 배치되고, 상부 몸체(1000)는 도 11에 도시된 바와 같이 상단부가 콘크리트 구조체로 구현되는 건축 구조물의 상층보(20,40)에 결합될 수 있도록 상부에 배치되고, 하부 몸체(2000)는 도 11에 도시된 바와 같이 하단부가 콘크리트 구조체로 구현되는 건축 구조물의 하층보(20,40)에 결합될 수 있도록 하부에 배치된다. 중앙 몸체(3000)는 이러한 상부 몸체(1000) 및 하부 몸체(2000) 사이의 중간 부분에 배치되며, 상단부는 상부 몸체(1000)와 결합되고 하단부는 하부 몸체(2000)와 결합된다.
상부 연결 모듈(4000)은 상부 몸체(1000)의 하단부와 중앙 몸체(3000)의 상단부를 상호 연결 결합시키는데, 상부 몸체(1000)와 중앙 몸체(3000)가 서로에 대해 상대 마찰 이동할 수 있도록 연결 결합한다. 하부 연결 모듈(5000)은 하부 몸체(2000)의 상단부와 중앙 몸체(3000)의 하단부를 상호 연결 결합시키는데, 하부 몸체(2000)와 중앙 몸체(3000)가 서로에 대해 상대 마찰 이동할 수 있도록 연결 결합한다.
이러한 구조에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 내진 강화 콘크리트 보강 제진 댐핑 시스템의 제진 댐퍼는 바람이나 지진과 같은 외부 하중이 작용하게 되면, 상층보(20,40)에 결합된 상부 몸체(1000)와 하층보(20,40)에 결합된 하부 몸체(2000)가 각각 중앙 몸체(3000)에 대해 상대 마찰 이동하게 되고, 이에 따라 발생하는 마찰력에 의해 외부 하중이 마찰 댐핑되어 감쇠되므로, 건축 구조물에 대한 안정성을 강화할 수 있다.
이러한 상부 연결 모듈(4000) 및 하부 연결 모듈(5000)은 중앙 몸체(3000)에 대한 상부 몸체(1000) 및 하부 몸체(2000)의 상대 마찰 이동 거리를 제한할 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상부 연결 모듈(4000) 및 하부 연결 모듈(5000)은 상부 연결 모듈(4000)에 의한 최대 정지 마찰력과 하부 연결 모듈(5000)에 의한 최대 정지 마찰력이 서로 동일하게 형성되도록 구성될 수 있으나 이와 달리 본 발명의 일 실시예에 따라 서로 다르게 형성되도록 구성되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 제진 댐퍼는 전술한 바와 같이 중앙 몸체(3000)에 대한 상부 몸체(1000) 및 하부 몸체(2000)의 상대 마찰 이동에 의해 외부 하중을 1차 마찰 댐핑하게 되는데, 이후 마찰 댐핑의 한계값 이상의 외부 하중이 계속 작용하게 되면, 중앙 몸체(3000)는 1차 마찰 댐핑 이후 소성 변형하며 외부 하중을 2차 댐핑할 수 있도록 형성된다.
이러한 구조에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 제진 댐퍼는 중앙 몸체(3000)에 대한 상부 몸체(1000) 및 하부 몸체(2000)의 상대 마찰 이동에 의한 1차 마찰 댐핑 기능을 수행하고, 이후 중앙 몸체(3000)의 자체 변형에 의한 2차 댐핑 기능을 수행한다는 점에서 제진 특성을 가지며, 외부 하중의 크기가 상대적으로 작은 경우 중앙 몸체(3000)가 탄성 변형 상태에 있어 자체의 강성으로써 구조체의 강성을 증진시킨다는 점에서 내진 특성을 가진다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 제진 댐퍼는 외부 하중의 크기에 따라 제진 및 내진 특성을 모두 갖는 하이브리드 댐퍼로서 작용한다.
다음으로, 각각의 구성에 대해 좀더 자세히 살펴본다.
중앙 몸체(3000)는 전술한 바와 같이 1차 마찰 댐핑 이후 2차 댐핑 작용하도록 자체 변형하게 되는데, 이때, 상층보(20,40)와 하층보(20,40)에 각각 결합된 상부 몸체(1000) 및 하부 몸체(2000)는 항복 변형하지 않은 상태에서 중앙 몸체(3000)만 항복 변형할 수 있도록 상부 몸체(1000) 및 하부 몸체(2000)는 중앙 몸체(3000)보다 구조적으로 더 높은 강도를 갖도록 형성된다.
예를 들면, 상부 몸체(1000) 및 하부 몸체(2000)는 도 12에 도시된 바와 같이 상하 방향으로 배치되는 평판형의 메인 플레이트(M)와, 메인 플레이트(M)의 좌우 양측단에 각각 직각 방향으로 결합되는 평판형의 플랜지 플레이트(F)를 포함하여 구성되고, 중앙 몸체(3000)는 단순 평판형으로 형성될 수 있으며, 경우에 따라 중앙 몸체(3000)의 중심부에는 일정 강도 이상의 외부 하중에 대해 자체 변형이 원활하게 일어날 수 있도록 다수개의 관통홀(도 14 및 도 15 참조)이 형성될 수도 있다.
따라서, 상부 몸체(1000) 및 하부 몸체(2000)는 메인 플레이트(M)의 양측단에 직각 방향으로 돌출되는 플랜지 플레이트(F)가 결합되기 때문에, 강도가 보강되므로 구조적으로 중앙 몸체(3000)보다 더 높은 강도를 가질 수 있다.
또한, 상부 몸체(1000) 및 하부 몸체(2000)에는 메인 플레이트(M)의 양면으로 돌출되도록 적어도 하나 이상의 스티프너(S)가 장착될 수 있으며, 이를 통해 상부 몸체(1000) 및 하부 몸체(2000)의 구조적 강도를 더욱 향상시킬 수 있다.
이와 같이 플랜지 플레이트(F) 및 스티프너(S)를 통해 상부 몸체(1000) 및 하부 몸체(2000)의 강도를 구조적으로 향상시킬 수도 있으나, 이와 달리 상부 몸체(1000) 및 하부 몸체(2000)의 재질을 좀 더 인장 강도 또는 항복 강도가 큰 재질로 적용함으로써, 상부 몸체(1000) 및 하부 몸체(2000)의 강도를 재료적인 측면에서 향상시킬 수도 있다.
이러한 상부 몸체(1000) 및 하부 몸체(2000)는 상층보(20,40) 및 하층보(20,40)로부터 전달되는 하중을 원활하게 전달받을 수 있도록 각각 별도의 몸체 베이스 플레이트(1100,2100)를 통해 상층보(20,40) 및 하층보(20,40)에 결합될 수 있는데, 몸체 베이스 플레이트(1100,2100))는 콘크리트 보강 구조체의 베이스 플레이트와 볼트를 통하여 연결되는 구조를 취한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 제진 댐퍼는 건축 구조물의 벽체를 이루는 구조가 아니라 건축 구조물의 비구조 벽체를 보강하도록 추가로 설치될 수 있는데, 이와 같이 건축 구조물의 콘크리트 구조체의 콘크리트 바디 및 콘크리트 시퀀스 바디로 구현되는 상층보(20,40) 및 하층보(20,40)에 각각 결합되는 상부 몸체(1000) 및 하부 몸체(2000)와, 그 사이에 배치되는 중앙 몸체(3000)로 분리 형성되어 설치 현장에서 결합되므로, 그 설치 작업이 매우 용이하고, 별도의 건설 중장비를 동원하지 않고도 작업자가 수작업으로 설치할 수 있는 구조이다.
특히, 건물 층고가 높거나 하여 상부 몸체(1000) 및 하부 몸체(2000)의 크기가 상대적으로 크게 형성되는 경우, 작업자에 의한 설치 작업이 용이하도록 각각 상부 몸체(1000) 및 하부 몸체(2000)를 이루는 메인 플레이트(M)를 수평 방향으로 분리된 다수개의 분할판(미도시)으로 형성하여 현장에서 용접 또는 볼트 작업 등을 통해 결합되도록 할 수 있다.
상부 연결 모듈(4000) 및 하부 연결 모듈(5000)은 상부 몸체(1000) 및 하부 몸체(2000)와 중앙 몸체(3000)를 연결하는 서로의 연결 대상이 다를 뿐 서로 동일한 구성을 가지므로, 여기서는 상부 연결 모듈(4000)에 대해서만 설명한다.
상부 연결 모듈(4000)은 상하 양단부가 상부 몸체(1000) 및 중앙 몸체(3000)의 양면에 각각 밀착 결합되는 한 쌍의 연결 플레이트(4100)와, 상부 몸체(1000) 및 중앙 몸체(3000)와 연결 플레이트(4100) 사이에 삽입 개재되는 마찰 패드(4200)를 포함하여 구성된다. 이때, 상부 몸체(1000) 및 중앙 몸체(3000) 중 어느 하나와 연결 플레이트(4100)는 일측으로 길게 형성된 슬롯홀(H2)을 통해 볼트 결합된다.
좀 더 자세히 살펴보면, 예를 들어 도 12에 도시된 바와 같이 연결 플레이트(4100)의 상단부에는 수평 방향으로 슬롯홀(H2)이 형성되고 하단부에는 다수개의 볼트홀(H1)이 형성된다. 이에 대응하여 상부 몸체(1000)에는 수평 방향의 슬롯홀(H2)이 형성되고, 중앙 몸체(3000)에는 다수개의 볼트홀(H1)이 형성된다. 연결 플레이트(4100)는 이러한 상부 몸체(1000)와 중앙 몸체(3000)의 양면에 각각 밀착 결합되도록 한 쌍 구비되며, 이러한 연결 플레이트(4100)의 내측면에 각각 마찰 패드(4200)가 부착되어 상부 몸체(1000) 및 중앙 몸체(3000)와 연결 플레이트(4100) 사이에 삽입 개재된다.
연결 플레이트(4100) 및 중앙 몸체(3000)에 형성된 볼트홀(H1)에는 결합 볼트(B)와 너트(N)가 결합되어 중앙 몸체(3000)와 연결 플레이트(4100)가 위치 고정되게 결합되고, 슬롯홀(H2)에도 마찬가지로 결합 볼트(B)와 너트(N)가 결합되는데, 이때, 결합 볼트(B)와 너트(N) 사이에는 각각 마찰 면적이 넓게 형성된 별도의 와셔(W)가 삽입된다. 이와 같이 슬롯홀(H2)을 통해 결합 볼트(B)와 너트(N)가 체결되면, 볼트 체결력에 의해 연결 플레이트(4100)와 상부 몸체(1000)가 마찰 패드(4200)를 사이에 두고 밀착 결합된다.
이러한 슬롯홀(H2)을 통한 결합 구조에 따라 상부 몸체(1000)는 슬롯홀(H2)의 길이 방향을 따라 슬롯홀(H2)의 길이 범위 내에서 이동할 수 있다. 물론, 이러한 상부 몸체(1000)의 이동은 마찰 패드(4200)와의 접촉에 의한 최대 정지 마찰력보다 더 큰 외부 하중이 작용하는 경우에만 발생한다.
즉, 마찰 패드(4200)와의 접촉에 의한 최대 정지 마찰력보다 더 큰 외부 하중이 상부 몸체(1000)에 작용하면, 상부 몸체(1000)는 슬롯홀(H2)을 따라 이동하게 되고, 이때, 중앙 몸체(3000)는 볼트홀(H1)을 통해 고정되므로 연결 플레이트(4100)와 위치 고정된 상태로 유지된다. 다시 말하면, 중앙 몸체(3000)는 고정된 상태에서 상부 몸체(1000)가 슬롯홀(H2)을 따라 마찰 이동하며 중앙 몸체(3000)에 대해 상대 이동한다.
이때, 마찰 패드(4200)는 건설 분야에서 일반적으로 사용되는 다양한 마찰 패드가 사용될 수 있으며, 이외에도 자동차의 브레이크 장치에 사용되는 브레이크 패드가 사용될 수도 있는 등 마찰 패드(4200)에 대한 구성은 사용자의 필요에 따라 다양하게 변경할 수 있다.
하부 연결 모듈(5000) 또한 상부 연결 모듈(4000)과 마찬가지로 하부 몸체(2000) 및 중앙 몸체(3000)의 양면에 밀착 결합되는 한 쌍의 연결 플레이트(5100)와, 하부 몸체(2000) 및 중앙 몸체(3000)와 연결 플레이트(5100) 사이에 삽입 개재되는 마찰 패드(5200)를 포함하여 구성되며, 하부 몸체(2000) 및 중앙 몸체(3000) 중 어느 하나와 연결 플레이트(5100)가 슬롯홀(H2)을 통해 볼트 결합됨으로써, 하부 몸체(2000)와 중앙 몸체(3000)가 서로 상대 마찰 이동하도록 구성된다. 이는 전술한 상부 연결 모듈(4000)에서 설명한 구조와 동일하므로, 여기에서는 중복 방지를 위해 상세한 설명은 생략한다.
이상에서 설명한 바와 같이 상부 몸체(1000)와 중앙 몸체(3000)는 상부 연결 모듈(4000)에 의해 상대 마찰 이동 가능하게 연결 결합되고, 하부 몸체(2000)와 중앙 몸체(3000)는 하부 연결 모듈(5000)에 의해 상대 마찰 이동 가능하게 연결 결합된다. 따라서, 상부 연결 모듈(4000) 및 하부 연결 모듈(5000)의 체결력에 의한 최대 정지 마찰력보다 더 큰 외부 하중이 가해지면, 상부 몸체(1000)와 하부 몸체(2000)는 중앙 몸체(3000)에 대해 상대 마찰 이동하게 되고, 이러한 마찰 이동에 따라 외부 하중이 감쇠된다.
이때, 상부 몸체(1000)와 하부 몸체(2000)의 상대 마찰 이동은 슬롯홀(H2)을 따라 이루어지므로, 슬롯홀(H2)의 길이에 따라 상대 마찰 이동 거리가 제한된다. 따라서, 상부 몸체(1000)와 하부 몸체(2000)가 슬롯홀(H2)을 따라 최대 한도로 상대 마찰 이동한 후에는 더이상 마찰 이동할 수 없고, 이후에는 전술한 바와 같이 중앙 몸체(3000)가 소성 변형하며 외부 하중을 2차 댐핑하게 된다.
도 14 및 도 15에는 본 발명의 제진 댐퍼 및 콘크리트 보강 구조체의 연결 상태를 이룬 내진 강화 콘크리트 보강 제진 댐핑 시스템의 개략적인 정면도 및 부분 투영 확대 정면도가 도시된다. 도 14 및 도 15의 중앙 몸체는 도 12에 도시된 경우와 달리 관통구가 부가적으로 형성된 구조를 취하였다. 제진 댐퍼의 상단과 하단의 상부 몸체 및 하부 몸체에 배치되는 몸체 베이스 플레이트(1100,2100)는 각각 상부 보 및 하부 보로 구현되는 콘크리트 바디/콘크리트 시퀀스 바디에 배치되는 베이스 플레이트(100)와 연결되고 베이스 플레이트(100)는 보강 바디(300)를 통하여 내력 증진으로 콘크리트 바디/콘크리트 시퀀스 바디가 이루는 상부 보 및 하부 보의 콘크리트 파손 가능성을 방지 내지 저감시켜 보다 강화된 내진 구조를 제공할 수 있다.
상기 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 일예들로, 본 발명은 콘크리트 바디와 콘크리트 바디 구속 철근과, 베이스 플레이트 및 앵커부를 포함하는 구조를 취하는 범위, 그리고 이러한 콘크리트 보강 구조체를 구비하는 내진 강화 콘크리트 보강 제진 댐핑 시스템을 제공하는 범위에서 다양한 변형이 가능하다.
100...플레이트부 200...앵커부
300...보강 바디 310...보강 바아
320...보강 후프

Claims (10)

  1. 콘크리트 바디와, 상기 콘크리트 바디에 배치되는 콘크리트 바디 구속 철근과, 적어도 일부가 상기 콘크리트 바디 구속 철근이 이루는 공간 내부에 배치되는 보강 바디와, 상기 콘크리트 바디와 함께 상기 콘크리트 바디와의 사이에 콘크리트가 타설되는 공간이 배치되도록 상기 보강 바디의 외측에 배치되는 베이스 플레이트와, 일단이 상기 베이스 플레이트에 배치되고, 타단이 상기 보강 바디를 향하여 배치되는 앵커부와, 그리고 상기 콘크리트 바디와 상기 베이스 플레이트 사이에 타설 양생되는 콘크리트 시퀀스 바디를 포함하고,
    상기 보강 바디는: 적어도 일부가 상기 베이스 플레이트와 상기 콘크리트 바디의 길이 방향에 교차 방향으로 배치되는 복수 개의 보강 바아와, 상기 복수 개의 보강 바아를 상기 베이스 플레이트와 상기 콘크리트 바디 사이에 구속시키는 보강 후프를 포함하고,
    상기 보강 바아는: 상기 베이스 플레이트와 상기 콘크리트 바디의 사이를 가로지르는 방향으로 이격 배치되는 보강 메인 바아와, 상기 보강 메인 바아의 일단 측에 배치되어 상기 보강 메인 바아를 연결하는 보강 메인 바아 연결 라인과, 상기 보강 메인 바아의 타단 측에 상기 보강 메인 바아의 길이 방향에 적어도 일부가 수직하게 배치되어 상기 보강 후프와 접촉 구속하는 보강 사이드 바아를 구비하고,
    상기 앵커부가 상기 보강 바아가 이루는 평면 상에 투영되는 경우, 상기 앵커부의 적어도 일부는 상기 보강 메인 바아와 교차되고,
    상기 보강 후프(320)는 사각형의 루프 형태를 취하고, 상기 보강 사이드바아(315)의 적어도 일부가 길이 방향에 수직하게 배치되어, 상기 보강 후프(320)와 상기 보강 사이드 바아(315)는 상호 접촉 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 콘크리트 보강 구조체.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 보강 바아는 Ω자 형상을 구비하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 보강 구조체.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 콘크리트 바디 구속 철근은:
    양단이 상기 콘크리트 바디에 연결되는 'ㄷ' 형상의 복수 개의 콘크리트 바디 구속 철근 바디와,
    상기 콘크리트 바디 구속 철근 바디를 가로질러 배치되는 상기 콘크리트 바디 구속 철근 바디와 접촉하여 상기 콘크리트 바디 구속 철근 바디를 구속하는 콘크리트 바디 구속 보강 철근을 구비하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 보강 구조체.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 콘크리트 바디와, 상기 콘크리트 바디에 배치되는 콘크리트 바디 구속 철근과, 적어도 일부가 상기 콘크리트 바디 구속 철근이 이루는 공간 내부에 배치되는 보강 바디와, 상기 콘크리트 바디와 함께 상기 콘크리트 바디와의 사이에 콘크리트가 타설되는 공간이 배치되도록 상기 보강 바디의 외측에 배치되는 베이스 플레이트와, 일단이 상기 베이스 플레이트에 배치되고, 타단이 상기 보강 바디를 향하여 배치되는 앵커부와, 상기 콘크리트 바디와 상기 베이스 플레이트 사이에 타설 양생되는 콘크리트 시퀀스 바디를 포함하고, 상기 보강 바디는: 적어도 일부가 상기 베이스 플레이트와 상기 콘크리트 바디의 길이 방향에 교차 방향으로 배치되는 복수 개의 보강 바아와, 상기 복수 개의 보강 바아를 상기 베이스 플레이트와 상기 콘크리트 바디 사이에 구속시키는 보강 후프를 포함하고, 상기 보강 바아는: 상기 베이스 플레이트와 상기 콘크리트 바디의 사이를 가로지르는 방향으로 이격 배치되는 보강 메인 바아와, 상기 보강 메인 바아의 일단 측에 배치되어 상기 보강 메인 바아를 연결하는 보강 메인 바아 연결 라인과, 상기 보강 메인 바아의 타단 측에 상기 보강 메인 바아의 길이 방향에 적어도 일부가 수직하게 배치되어 상기 보강 후프와 접촉 구속하는 보강 사이드 바아를 구비하고, 상기 앵커부가 상기 보강 바아가 이루는 평면 상에 투영되는 경우, 상기 앵커부의 적어도 일부는 상기 보강 메인 바아와 교차되고, 상기 보강 후프(320)는 사각형의 루프 형태를 취하고, 상기 보강 사이드바아(315)의 적어도 일부가 길이 방향에 수직하게 배치되어, 상기 보강 후프(320)와 상기 보강 사이드 바아(315)는 상호 접촉 구조를 이루고, 상기 콘크리트 바디는 상부 및 하부에 배치되는 상부 보 또는 하부 보를 포함하는 콘크리트 보강 구조체 및
    상기 상부 보 또는 상기 하부 보 사이에 배치되는 제진 댐퍼를 포함하는 내진 강화 콘크리트 보강 제진 댐핑 시스템.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제진 댐퍼는:
    상부 및 하부에 각각 배치되는 상부 몸체 및 하부 몸체; 상기 상부 몸체 및 하부 몸체 사이에 배치되는 중앙 몸체; 상기 상부 몸체와 중앙 몸체를 서로 상대 마찰 이동 가능하게 연결 결합하는 상부 연결 모듈; 및 상기 하부 몸체와 중앙 몸체를 서로 상대 마찰 이동 가능하게 연결 결합하는 하부 연결 모듈을 포함하고,
    상기 중앙 몸체에 대한 상기 상부 몸체 및 하부 몸체의 상대 마찰 이동을 통해 외부 하중을 1차 마찰 댐핑하고,
    상기 상부 연결 모듈은, 상하 양단부가 상기 상부 몸체 및 중앙 몸체의 양면에 각각 밀착 결합되는 한 쌍의 연결 플레이트; 및 상기 상부 몸체 및 중앙 몸체와 상기 연결 플레이트 사이에 삽입 개재되는 마찰 패드를 포함하고,
    상기 콘크리트 바디는 상부 또는 하부에 배치되고, 상기 상부 몸체 또는 상기 하부 몸체는 상기 베이스 플레이트와 연결되는 것을 특징으로 하는 내진 강화 콘크리트 보강 제진 댐핑 시스템.
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