KR102228046B1 - 시설물의 안전 구조 - Google Patents
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Abstract
본 발명에서는 지진 발생시 시설물이 이동되어 시설물에 전달되는 진동 및 충격 전달이 감소됨에 따라 시설물의 손상이 최소화되고, 이동된 시설물의 위치를 쉽게 정위치할 수 있음에 따라 복원성이 확보되는 시설물의 안전 구조가 소개된다.
Description
본 발명은 지진과 같은 자연재해 발생시 시설물의 손상을 최소화하고 시설물의 위치 복원이 용이한 시설물의 안전 구조에 관한 것이다.
최근에는 자연재해가 발생됨에 따라 자연재해의 대비가 요구된다. 특히, 자연재해 중 지진으로 인한 피해가 커짐에 따라 지진의 피해에 대한 경각심과 내진설계의 필요성에 대한 인식이 확산되고 있다.
이에 따라, 시설물은 지진에 저항할 수 있도록 튼튼하게 설계하고 있고, 각종 장치들을 이용하여 시설물의 피해를 최소화하고 있다.
그러나 지진을 대비하는 내진설계가 적용된 시설물이라 하여도, 지면으로부터 발생되는 충격에 대한 피해를 피할 수 없고, 건물의 손상과 함께 인명의 안전에도 위협받게 된다.
현재 건설되고 있는 시설물은 내진설계기준에 따라 설계되고 있는데, 건물에 적용되는 대표적인 내진장치는 댐퍼를 이용한 것이지만, 댐퍼만으로는 지진 발생에 따른 충격을 저감시켜 시설물을 안전히 보호하지 못한다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 지진과 같은 자연재해 발생시 시설물의 손상을 최소화하고 시설물의 위치 복원이 용이한 시설물의 안전 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 시설물의 안전 구조는 지면에 설치되고 상부에 시설물이 안착되어 고정되는 기초부; 및 상기 기초부의 하부에 마련되고 기초부를 지지하는 구름 매체가 구비되어 기초부가 상하방향을 제외한 나머지 방향으로 미끄럼 이동되도록 함으로써, 지면을 통해 외력이 작용될 경우 기초부가 구름 매체에 의해 미끄럼 이동되어 외력이 분산됨에 따라 시설물에 전달되는 충격이 저감되도록 하는 미끄럼부;를 포함한다.
상기 구름 매체는 볼로 구성되어 기초부가 미끄럼부에서 볼에 의해 미끄럼 이동되는 것을 특징으로 한다.
상기 미끄럼부는, 기 기초부의 하부에 결합되는 이동층; 기 이동층의 하부에서 이동층을 지지하는 복수의 볼과, 상하방향으로 개통되게 형성되고 볼의 외측을 감싸는 하우징으로 구성되어 이동층이 기초부와 함께 미끄럼 이동되도록 하는 미끄럼층; 및 미끄럼층의 하부에 마련되어 미끄럼층을 지지하는 지지층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이동층과 지지층의 넓이는 미끄럼층의 하우징 넓이보다 더 크게 형성된 것을 특징으로 한다.
이동층과 지지층 사이에는 중앙에 미끄럼층이 마련되고, 미끄럼층의 외측 둘레를 따라 미끄럼층을 탄성 지지하는 탄성부가 마련된 것을 특징으로 한다.
볼의 높이는 하우징의 높이보다 더 크게 형성되어 볼이 이동층과 지지층에 접촉된 것을 특징으로 한다.
하우징은 상부에 이동층과 접촉되는 상측실링부가 구비되고 하부에 지지층과 접촉되는 하측실링부가 구비됨에 따라 이동층 및 지지층과 함께 밀폐공간을 형성하고, 밀폐공간에 윤활재가 내장된 것을 특징으로 한다.
하우징의 내부에는 볼들을 각기 감싸는 안착홀이 복수개 형성되어 각 볼들이 일정 배열로 배치되도록 하는 유지부가 구비된 것을 특징으로 한다.
기초부와 지지층은 지면보다 강성이 높은 소재로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이동층의 하부와 지지층의 상부에는 미끄럼 가능한 소재가 구성된 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 시설물의 안전 구조는 지진 발생시 시설물이 이동되어 시설물에 전달되는 진동 및 충격 전달이 감소됨에 따라 시설물의 손상이 최소화되고, 이동된 시설물의 위치를 쉽게 정위치할 수 있음에 따라 복원성이 확보된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시설물의 안전 구조를 나타낸 도면.
도 2 내지 4는 도 1에 도시된 시설물의 안전 구조를 설명하기 위한 도면.
도 2 내지 4는 도 1에 도시된 시설물의 안전 구조를 설명하기 위한 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 시설물의 안전 구조에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시설물의 안전 구조를 나타낸 도면이고, 도 2 내지 4는 도 1에 도시된 시설물의 안전 구조를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 시설물의 안전 구조는 도 1에 도시된 바와 같이, 지면에 설치되고 상부에 시설물(100)이 안착되어 고정되는 기초부(200); 및 상기 기초부(200)의 하부에 마련되고 기초부(200)를 지지하는 구름 매체가 구비되어 기초부(200)가 상하방향을 제외한 나머지 방향으로 미끄럼 이동되도록 함으로써, 지면을 통해 외력이 작용될 경우 기초부(200)가 구름 매체에 의해 미끄럼 이동되어 외력이 분산됨에 따라 시설물(100)에 전달되는 충격이 저감되도록 하는 미끄럼부(300);를 포함한다. 여기서, 기초부(200)와 미끄럼부(300)는 지면에 매립될 수 있다.
본 발명은 기초부(200)와 미끄럼부(300)로 구성되며, 시설물(100)이 고정되는 기초부(200)가 미끄럼부(300)에서 미끄럼 이동됨에 따라 지진 발생에 의한 충격이 완화되어 시설물(100)의 손상이 감소되도록 한다.
여기서, 시설물(100)이 안착되는 기초부(200)와 기초부(200)를 지지하는 미끄럼부(300)는 지면에 설치될 수 있다. 이에 따라, 시설물(100)은 지진 발생시 힘을 전달받게 된다. 미끄럼부(300)에는 구름 매체가 구비되고, 기초부(200)가 미끄럼부(300)의 구름 매체에 안착됨에 따라 기초부(200)는 미끄럼부(300)에서 상하방향을 제외한 나머지 방향으로 이동이 허용된다. 이로 인해, 지진 발생에 의해 기초부(200)가 미끄럼부(300)의 구름 매체에 의해 미끄럼 이동되고 기초부(200)에 안착된 시설물(100)이 함께 이동됨에 따라, 시설물(100)로 전달되는 충격 및 진동이 저감되며, 충격 및 진동 전달에 따른 시설물(100)의 파손이 저감된다.
아울러, 지진 발생에 의해 미끄럼 이동된 기초부(200)는 외력을 작용하면 미끄럼부(300)에서 미끄럼 이동됨으로써, 이동된 위치를 원복시키가 용이하다.
본 발명에 대해서 구체적으로 설명하면, 상기 구름 매체는 볼(321)로 구성되어 기초부(200)가 미끄럼부(300)에서 볼(321)에 의해 미끄럼 이동될 수 있다. 즉, 기초부(200)는 미끄럼부(300)의 상부에서 구름 매체인 볼(321)에 의해 지지되고, 지진에 의한 외력 발생시 기초부(200)가 볼(321)에 의해 이동될 수 있다. 여기서, 구름 매체의 경우 롤러 등이 적용될 수 있지만, 기초부(200)가 상하방향을 제외한 나머지 방향으로 자유롭게 이동되어야 하는바, 볼(321)로 구성됨이 바람직하다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 미끄럼부(300)는, 상기 기초부(200)의 하부에 결합되는 이동층(310); 상기 이동층(310)의 하부에서 이동층(310)을 지지하는 복수의 볼(321)과, 상하방향으로 개통되게 형성되고 볼(321)의 외측을 감싸는 하우징(322)으로 구성되어 이동층(310)이 기초부(200)와 함께 미끄럼 이동되도록 하는 미끄럼층(320); 및 미끄럼층(320)의 하부에 마련되어 미끄럼층(320)을 지지하는 지지층(330);을 포함할 수 있다.
본 발명에서 기초부(200)는 시설물(100)의 하부에 배치되어 시설물(100)이 안착되는 때문에, 판상으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 기초부(200)에 결합되는 이동층(310)도 기초부(200)와 동일하게 판상으로 형성될 수 있으며, 지지층(330)도 판상으로 형성될 수 있다.
특히, 미끄럼층(320)의 경우 복수의 볼(321)과 하우징(322)으로 구성된다. 여기서, 하우징(322)은 복수의 볼(321)을 감싸 볼(321)의 위치를 규제하고, 복수의 볼(321)이 이동층(310)과 지지층(330) 사이에 개재되어 미끄럼 이동을 발생시킨다.
여기서, 볼(321)의 높이는 하우징(322)의 높이보다 더 크게 형성되어 볼(321)이 이동층(310)과 지지층(330)에 접촉될 수 있다. 이에 따라, 볼(321)이 이동층(310)과 지지층(330)에 접촉될 수 있으며, 하우징(322)이 이동층(310)과 지지층(330)에 접촉되지 않는다.
또한, 지지층(330)의 경우 지면에서 미끄럼층(320)의 하부에 마련되어 미끄럼층(320)을 지지함으로써, 미끄럼층(320)이 원활히 미끄럼 이동되도록 한다. 즉, 지면의 경우 지진 발생시 평평도가 변화될 수 있는바, 평평도가 유지되는 지지층(330)이 미끄럼층(320)의 하부에 마련됨으로써 미끄럼층(320)은 지지층(330)에서 원활히 미끄럼 이동될 수 있는 것이다.
이로 인해, 지진 발생시, 기초부(200)와 함께 이동층(310)이 미끄럼층(320)의 상부에서 미끄럼 이동되고, 미끄럼층(320)도 지지층(330)의 상부에서 미끄럼 이동됨에 따라 지진에 의한 충격 및 진동이 원활히 저감된다.
한편, 이동층(310)과 지지층(330)의 넓이는 미끄럼층(320)의 하우징(322) 넓이보다 더 크게 형성될 수 있다.
물론, 이동층(310), 지지층(330), 미끄럼층(320)의 하우징(322) 넓이는 모두 동일하게 형성될 수 있다. 하지만, 미끄럼층(320)의 하우징(322) 넓이가 과대해질 경우 하우징(322) 내부에 마련되는 볼(321)의 개수도 증가됨에 따라 제작비용이 상승되는 문제가 있다. 또한, 미끄럼층(320)의 하우징(322) 넓이가 이동층(310)과 지지층(330)의 넓이보다 클 경우 미끄럼층(320)이 이동층(310)과 지지층(330)으로부터 외측으로 돌출되어 지면에 닿음에 따라 미끄럼층(320)의 이동이 제한된다. 따라서, 이동층(310)과 지지층(330)의 넓이는 미끄럼층(320)의 하우징(322) 넓이보다 더 크게 형성될 수 있다.
이와 더불어, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 이동층(310)과 지지층(330) 사이에는 중앙에 미끄럼층(320)이 마련되고, 미끄럼층(320)의 외측 둘레를 따라 미끄럼층(320)을 탄성 지지하는 탄성부(340)가 마련될 수 있다.
여기서, 탄성부(340)는 고무 재질과 같이 탄성 변형되는 재질로 이루어질 수 있다. 이렇게, 이동층(310)과 지지층(330) 사이에서, 미끄럼층(320)의 외측 둘레를 따라 탄성부(340)가 마련됨으로써, 미끄럼층(320)이 이동층(310)과 지지층(330) 사이에서 이탈되지 않는다. 또한, 미끄럼층(320)이 지진에 의해 이동되어 탄성부(340)에 접촉시, 탄성부(340)에 의해 미끄럼층(320)의 손상이 방지되고, 충격 및 진동이 흡수된다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 하우징(322)은 상부에 이동층(310)과 접촉되는 상측실링부(322a)가 구비되고 하부에 지지층(330)과 접촉되는 하측실링부(322b)가 구비됨에 따라 이동층(310) 및 지지층(330)과 함께 밀폐공간(322c)을 형성하고, 밀폐공간(322c)에 윤활재가 내장될 수 있다.
즉, 하우징(322)의 상측실링부(322a)는 이동층(310)의 하부에 밀착되고, 하우징(322)의 하측실링부(322b)는 지지층(330)의 상부에 밀착됨에 따라, 미끄럼층(320)은 하우징(322), 상측실링부(322a), 하측실링부(322b)에 의해 측방향이 밀폐되고, 이동층(310)에 의해 상부가 밀폐되며, 지지층(330)에 의해 하부가 밀폐되는 밀폐공간(322c)이 형성된다. 이러한 밀폐공간(322c)에는 윤활재가 내장됨으로써, 볼(321)들의 마찰력을 감소하고 각 볼(321)을 통한 미끄럼 동작이 원활히 수행되도록 한다.
이로 인해, 하우징(322) 내부의 볼(321)들은 윤활제에 의해 원활히 회전되어 미끄럼 운동이 유도되고 마찰이 저감되며 윤활제가 외부로 누출되지 않는다.
한편, 도 3 내지 4에 도시된 바와 같이, 하우징(322)의 내부에는 볼(321)들을 각기 감싸는 안착홀(323a)이 복수개 형성되어 각 볼(321)들이 일정 배열로 배치되도록 하는 유지부(323)가 구비될 수 있다.
즉, 유지부(323)는 복수의 볼(321)이 일정하게 배열되어 위치가 고정되도록 하기 위한 것으로서, 유지부(323)에는 각 볼(321)을 감싸는 안착홀(323a)이 형성된다. 여기서, 유지부(323)는 하우징(322) 내부를 채워줌에 따라 하우징(322)의 강성이 확보되고, 각 볼(321)의 위치를 고정시킴에 따라 볼(321)들이 서로 접촉됨에 따른 마찰 및 손상 문제가 방지되도록 한다. 이에 따라, 유지부(323)에는 각각의 볼(321)을 감싸는 안착홀(323a)이 볼(321)의 개수만큼 형성될 수 있다.
한편, 기초부(200)와 지지층(330)은 지면보다 강성이 높은 소재로 이루어질 수 있다. 이러한 기초부(200)와 지지층(330)은 콘크리트로 구성될 수 있으며, 철근 콘크리트로 구성되어 높은 강성이 확보될 수 있다.
이렇게, 기초부(200)와 지지층(330)의 강성이 확보됨에 따라 지진 발생에 의한 파손이 방지된다. 또한, 지면은 흙으로 이루어지고, 기초부(200)와 지지층(330)은 지면에 매몰되도록 구성됨에 따라 지진 발생시 강성이 높은 기초부(200)가 지면을 밀어내면서 이동되도록 할 수 있다.
한편, 이동층(310)의 하부와 지지층(330)의 상부에는 미끄럼 가능한 소재가 구성될 수 있다. 즉, 이동층(310)의 하부와 지지층(330)의 상부에는 플라스틱 또는 비닐과 같이 미끄럼 이동에 유리한 소재가 구성되어 미끄럼층(320)을 통한 미끄럼 이동이 더욱 원활히 구현되도록 할 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 시설물(100)의 안전 구조는 지진 발생시 시설물(100)이 이동되어 시설물(100)에 전달되는 진동 및 충격 전달이 감소됨에 따라 시설물(100)의 손상이 최소화되고, 이동된 시설물(100)의 위치를 쉽게 정위치할 수 있음에 따라 복원성이 확보된다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100:시설물 200:기초부
300:미끄럼부 310:이동층
320:미끄럼층 321:볼
322:하우징 322a:상측실링부
322b:하측실링부 322c:밀폐공간
323:유지부 323a:안착홀
330:지지층 340:탄성부
300:미끄럼부 310:이동층
320:미끄럼층 321:볼
322:하우징 322a:상측실링부
322b:하측실링부 322c:밀폐공간
323:유지부 323a:안착홀
330:지지층 340:탄성부
Claims (10)
- 지면에 설치되고 상부에 시설물이 안착되어 고정되는 기초부; 및
상기 기초부의 하부에 마련되고 기초부를 지지하는 구름 매체가 구비되어 기초부가 상하방향을 제외한 나머지 방향으로 미끄럼 이동되도록 함으로써, 지면을 통해 외력이 작용될 경우 기초부가 구름 매체에 의해 미끄럼 이동되어 외력이 분산됨에 따라 시설물에 전달되는 충격이 저감되도록 하는 미끄럼부;를 포함하며,
상기 미끄럼부는, 상기 기초부의 하부에 결합되는 이동층;
상기 이동층의 하부에서 이동층을 지지하는 복수의 볼과, 상하방향으로 개통되게 형성되고 볼의 외측을 감싸는 하우징으로 구성되어 이동층이 기초부와 함께 미끄럼 이동되도록 하는 미끄럼층; 및
미끄럼층의 하부에 마련되어 미끄럼층을 지지하는 지지층;을 포함하며,
이동층과 지지층 사이에는 중앙에 미끄럼층이 마련되고, 미끄럼층의 외측 둘레를 따라 미끄럼층을 탄성 지지하는 탄성부가 마련된 것을 특징으로 하는 시설물의 안전 구조. - 청구항 1에 있어서,
상기 구름 매체는 볼로 구성되어 기초부가 미끄럼부에서 볼에 의해 미끄럼 이동되는 것을 특징으로 하는 시설물의 안전 구조. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
이동층과 지지층의 넓이는 미끄럼층의 하우징 넓이보다 더 크게 형성된 것을 특징으로 하는 시설물의 안전 구조. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
볼의 높이는 하우징의 높이보다 더 크게 형성되어 볼이 이동층과 지지층에 접촉된 것을 특징으로 하는 시설물의 안전 구조. - 청구항 1에 있어서,
하우징은 상부에 이동층과 접촉되는 상측실링부가 구비되고 하부에 지지층과 접촉되는 하측실링부가 구비됨에 따라 이동층 및 지지층과 함께 밀폐공간을 형성하고, 밀폐공간에 윤활재가 내장된 것을 특징으로 하는 시설물의 안전 구조. - 청구항 1에 있어서,
하우징의 내부에는 볼들을 각기 감싸는 안착홀이 복수개 형성되어 각 볼들이 일정 배열로 배치되도록 하는 유지부가 구비된 것을 특징으로 하는 시설물의 안전 구조. - 청구항 1에 있어서,
기초부와 지지층은 지면보다 강성이 높은 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 시설물의 안전 구조. - 청구항 9에 있어서,
이동층의 하부와 지지층의 상부에는 미끄럼 가능한 소재가 구성된 것을 특징으로 하는 시설물의 안전 구조.
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KR1020200096013A KR102228046B1 (ko) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 시설물의 안전 구조 |
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KR1020200096013A KR102228046B1 (ko) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 시설물의 안전 구조 |
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KR102228046B1 true KR102228046B1 (ko) | 2021-03-16 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020200096013A KR102228046B1 (ko) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 시설물의 안전 구조 |
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KR (1) | KR102228046B1 (ko) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20060075358A (ko) * | 2004-12-28 | 2006-07-04 | 김성원 | 저 마찰 구름운동 진자받침 |
KR101396810B1 (ko) | 2012-12-12 | 2014-05-20 | 유니슨이테크 주식회사 | 건축물용 내진 구조 및 그 시공 방법 |
JP2016023672A (ja) * | 2014-07-17 | 2016-02-08 | 日本ピラー工業株式会社 | 滑り材及び支承装置 |
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- 2020-07-31 KR KR1020200096013A patent/KR102228046B1/ko active IP Right Grant
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