KR20030072636A - Railings equipped with tuned mass damper - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 동조질량감쇠장치를 구비한 난간에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 보도교나 차량용 교량의 구조물의 진동을 흡수할 수 있도록 기능성을 부여한 동조질량감쇠장치를 구비한 난간에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a handrail provided with a tuning mass damping device, and more particularly, to a handrail provided with a tuning mass damping device provided with functionality to absorb vibration of a structure of a sidewalk bridge or a vehicle bridge.
교량설계에서 많은 부분을 차지했던 콘크리트 교량설계가 기술의 발달과 경제적인 잇점으로 인해 강재 교량설계로 변환이 이루어지고 있다. 그러나 일반적인 교량의 설계에 있어서 구조물의 상부에 동적인 하중이 반복적으로 재하되는 상황이 고려되지 않는 것이 현실이다. 교량의 안전성과 함께 사용성까지 고려했을 때 반복적인 하중 재하로 인한 진동유발은 현재 교량설계의 대부분을 차지해 가고 있는 강재 교량에서 두드러지게 나타나고 있다. 이는 콘크리트보다 강성이 약하고 비교적 큰 연성을 가지고 있는 강재 교량의 성질때문이며, 설계시에 동적인 구조해석이이루어지지 않은 데에 그 원인이 있기도 하다. 이러한 설계 및 재료에 따라 시공된 교량은 사용 중 구조물 자체의 고유주기와 일치하는 가진력이 주어졌을 때 심한 공진현상을 일으키게 된다.Concrete bridge design, which occupied a large part of bridge design, is being converted into steel bridge design due to technological advances and economic advantages. However, the reality is that in the design of a general bridge, the situation where the dynamic load is repeatedly loaded on the upper part of the structure is not considered. Considering the safety of the bridge and its usability, the vibration induced by repeated loads is prominent in steel bridges, which currently occupy most of the bridge design. This is due to the nature of the steel bridges, which are weaker than concrete and have relatively large ductility, and may also be due to the lack of dynamic structural analysis at design time. The bridges constructed according to these designs and materials will cause severe resonances when given the excitation force consistent with the natural period of the structure itself during use.
이와 같이 일반적으로 보도교나 차량용 교량의 경우 상부에서의 통행으로 인한 처짐 및 진동이 발생되는데 이는 통행자의 심리적 불안을 야기시키고 구조물 자체의 피로누적으로 인한 안전성을 위협하고 있다. 이를 해결하기 위한 종래 기술은 부재의 보강 및 강성을 높이는 방법이 있으나, 이는 높은 보수비용 및 공사기간의 장기화로 인한 통행성이 심각하게 악화되는 문제가 있다.As such, in the case of sidewalk bridges or vehicle bridges, sagging and vibrations are generated due to traffic on the upper side, which causes psychological unrest of the pedestrian and threatens safety due to accumulated fatigue of the structure itself. Conventional techniques for solving this problem, but there is a method of increasing the reinforcement and rigidity of the member, which has a problem that the traffic is seriously worsened due to the high maintenance cost and prolonged construction period.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 보도교나 차량용 교량의 구조물의 진동을 흡수할 수 있도록 기능성을 부여한 새로운 형태의 동조질량감쇠장치를 구비한 난간을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a handrail having a new type of tuned mass damping device that provides functionality to absorb vibration of a structure of a sidewalk bridge or vehicle bridge.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동조질량감쇠장치를 구비한 난간을 설명하기 위한 도면;1 is a view for explaining a handrail having a tuned mass damping device according to a preferred embodiment of the present invention;
도 2는 조절부재가 부가된 동조질량감쇠장치를 구비한 난간을 설명하기 위한 도면;2 is a view for explaining a handrail having a tuning mass damping device to which an adjustment member is added;
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동조질량감쇠장치를 교량의 난간에 적용하는 예를 보이기 위한 도면;3 is a view for showing an example of applying a tuning mass damping device according to a preferred embodiment of the present invention on a railing of a bridge;
도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 동조질량감쇠장치를 구비한 난간을 설명하기 위한 도면;4 is a view for explaining a handrail having a tuned mass damping device according to another embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 동조질량감쇠장치를 구비한 난간을 설명하기 위한 도면;5 is a view for explaining a handrail having a tuned mass damping device according to another preferred embodiment of the present invention;
도 6은 일반적인 난간을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining a general railing.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
10, 10', 10-1, 10-2 : 난간20 : 지주10, 10 ', 10-1, 10-2: Railing 20: Shoring
22 : 가이드 레일24, 26 : 지지판22: guide rail 24, 26: support plate
30, 32 : 가로바40 : 매스30, 32: horizontal bar 40: mass
42 : 가이드44 : 힌지축42: guide 44: hinge axis
45 : 힌지46 : 가로 연장부45: hinge 46: horizontal extension
48 : 세로 연장부50 : 댐퍼48: vertical extension 50: damper
60 : 스프링62, 68 : 스프링 지지대60: spring 62, 68: spring support
64 : 지지부재66, 78 : 조절 스프링64: support member 66, 78: adjustment spring
70 : 조절부재 72 : 브라켓70: adjusting member 72: bracket
74 : 조절가이드76 : 조절바74: adjustment guide 76: adjustment bar
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 연석부(90)상에 세워지는 지주(20)에 결합되는 가로바(32)를 구비한 난간을 제공한다. 이 난간은 지주(20) 사이에 위치되고 상기 지주(20)에 상하로 움직일 수 있도록 결합되는 매스(40)와; 상기 매스(40)와 상기 연석부(90)사이에 설치되는 댐퍼(50) 및; 상기 가로바(32)와 상기 매스(40) 사이 및 상기 연석부(90)와 매스(40) 사이에 설치되는 스프링(60)을 구비하여, 상기 연석부(90)상에 전달되는 진동을 흡수할 수 있도록 한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, it provides a handrail having a horizontal bar (32) coupled to the support (20) standing on the curb portion (90). The railing is located between the struts 20 and the mass 40 is coupled to move up and down the strut 20; A damper (50) installed between the mass (40) and the curb portion (90); A spring 60 is installed between the horizontal bar 32 and the mass 40 and between the curb portion 90 and the mass 40 to absorb vibrations transmitted on the curb portion 90. Do it.
이와 같은 본 발명에 따른 동조질량감쇠장치를 구비한 난간은 그 바람직한 실시예와 같이 위의 구성을 함께 구비하고 상기 가로바(32)와 상기 매스(40) 사이에는 상기 매스(40) 및 하부 스프링(60)의 진동주기를 조절하기 위한 조절부재(70)를 더 구비하여, 상기 연석부(90)에 작용되는 진동주기의 변동에 따라 상기 매스(40)의 진동주기를 조절할 수 있다. 이때 상기 조절부재(70)는 상기 매스(40)의 상면에 결합되는 브라켓(72)과; 상기 가로바(32)에 결합되는 한쌍의 조절가이드(74)와; 일단부가 상기 브라켓(72)에 힌지결합되고 타측부가 상기 조절가이드(74)에 힌지결합되는 한쌍의 조절바(76) 및; 상기 조절바(76)와 상기 가로바(32) 사이에 위치되어 상기 조절바(76)에 탄성력이 부여되도록 하는 조절 스프링(78)을 구비할 수 있다.As described above, the handrail having the tuned mass damping device according to the present invention has the above configuration as in the preferred embodiment, and the mass 40 and the lower spring between the horizontal bar 32 and the mass 40. Further comprising an adjustment member 70 for adjusting the vibration period of the 60, it is possible to adjust the vibration period of the mass 40 according to the variation of the vibration period applied to the curb portion 90. At this time, the adjusting member 70 and the bracket 72 is coupled to the upper surface of the mass 40; A pair of adjustment guides 74 coupled to the horizontal bar 32; A pair of adjustment bars 76 having one end hinged to the bracket 72 and the other side hinged to the adjustment guide 74; An adjustment spring 78 may be provided between the control bar 76 and the horizontal bar 32 to allow elastic force to be applied to the control bar 76.
이와 같은 본 발명에 따른 동조질량감쇠장치를 구비한 난간은 그 바람직한 실시예와 같이 위의 구성을 함께 구비하거나 각 항별로 별도로 구비하고 상기 매스(40)는 상기 지주(20)에 부착되는 가이드 레일(22) 및; 일측부가 상기 가이드 레일(22)상에 상하로 움직이도록 결합되고 타측부가 상기 매스(40)에 결합된 가이드(42)를 구비하여 상기 지주(20)에 결합될 수 있다.As described above, the handrail having the tuned mass damping device according to the present invention may be provided with the above configuration or separately for each term, as in the preferred embodiment, and the mass 40 may be attached to the support rail 20. (22) and; One side may be coupled to move up and down on the guide rail 22 and the other side may be coupled to the support 20 by having a guide 42 coupled to the mass 40.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 힌지축(44), 매스(40), 댐퍼(50), 스프링(60)를 구비하는 난간(10-1)을 제공한다. 이 난간(10-1)은 연석부(90)상에 세워지는 지주(20)에 결합되는 가로바(32)를 구비한다. 힌지축(44)은 지주(20) 사이에 위치되고 일단부가 상기 지주(20)에 힌지(45)로 결합된다. 매스(40)는 상기 힌지축(44)에 이동가능하도록 결합되고 고정구(47)에 의해상기 힌지축(44)상에서 그 위치가 고정된다. 댐퍼(50)는 상기 힌지축(44)과 상기 가로바(32) 사이에 설치된다. 스프링(60)은 상기 연석부(90)와 힌지축(44) 사이에 설치된다.According to another feature of the present invention for achieving the above object, there is provided a handrail 10-1 having a hinge shaft 44, a mass 40, a damper 50, and a spring 60. The handrail 10-1 has a horizontal bar 32 coupled to a support 20 standing on the curb portion 90. Hinge shaft 44 is located between the struts 20 and one end is coupled to the strut 20 by the hinge 45. The mass 40 is movably coupled to the hinge shaft 44 and is fixed in position on the hinge shaft 44 by the fastener 47. The damper 50 is installed between the hinge shaft 44 and the horizontal bar 32. The spring 60 is installed between the curb 90 and the hinge shaft 44.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 연석부(90)상에 세워지는 지주(20)에 결합되는 가로바(32)를 구비한 난간(10-2)는 일단부에 매스(40)를 가지고 타단부에 세로 연장부(48)를 가지는 가로 연장부(46)와; 상기 가로바(32)로부터 연장된 중간 수직대(34)와 상기 매스(40)의 세로 연장부(48) 사이에 병렬로 설치되는 조절 스프링(66) 및 댐퍼(50)와; 그리고 상기 가로 연장부(46)와 연석부(90) 사이에 설치되는 스프링(60)으로 구성되고, 가로 연장부(46)의 타단부는 지주(20) 내지는 연석부(90)에 고정되는 지지부재(64)에 힌지(45) 고정되어 상기 연석부(90)상에 전달되는 진동을 흡수할 수 있도록 한다..According to another feature of the present invention for achieving the above object, the handrail 10-2 having a horizontal bar 32 coupled to the support 20 is built on the curb portion 90 is at one end A transverse extension 46 having a mass 40 and a longitudinal extension 48 at the other end; An adjustment spring (66) and a damper (50) installed in parallel between the intermediate vertical stand (34) extending from the horizontal bar (32) and the longitudinal extension portion (48) of the mass (40); And a spring 60 installed between the horizontal extension part 46 and the curb part 90, and the other end of the horizontal extension part 46 is fixed to the support 20 or the curb part 90. The hinge 45 is fixed to the member 64 to absorb the vibration transmitted on the curb 90.
면진구조, 방진구조, 제진구조 등의 명칭은 구조물의 진동응답을 제어하는 구조형태를 총칭하는 용어로써 광범위하게 사용되고 있다. 구조물의 진동제어 방법에는 여러 형태의 제어수법이 있으며, 각종 진동원의 성질과 진동제어 수법에 따라 다양한 용어들이 사용되고 있다. 여기서 진동이란 지진이나 바람등에 의해 발생하는 구조물의 진동 뿐 아니라, 기계진동, 교통진동등과 같이 구조물에 입력되는 여러 형태의 모든 진동을 말한다.The names of seismic isolation structure, vibration isolation structure, vibration damping structure, etc. are widely used as a general term for a structure form that controls the vibration response of a structure. There are various types of control methods for the vibration control method of the structure, and various terms are used according to the characteristics of the various vibration sources and the vibration control method. Here, the vibration means not only the vibration of the structure caused by the earthquake or the wind, but also all kinds of vibrations input to the structure such as mechanical vibration and traffic vibration.
면진, 제진, 방진구조란 입력되는 진동원의 특성에 따라 대처하는 진동제어 방법의 차이에서 나온 용어들이고, 넓은 의미로는 구조물에 입력되는 진동에 대한 구조물의 진동제어 수법인 제진구조의 한 분야로 볼 수 있다. 여러 종류의 진동원에 대한 진동제어 수법의 기본원리는 구조물의 고유진동수를 입력진동의 지배진동수와 다르게 하는 방법, 구조물의 복원력특성을 비선형화하여 공진(resonance) 상태를 피하는 방법, 점성 혹은 이력특성에 의한 구조물의 감쇠성을 증가시키는 방법, 입력되는 진동에너지를 감소시키는 방법, 구조물에 명확한 고유진동이 나타나지 않도록 진동계를 형성하는 방법 등이 있다. 이와 같은 원리에서 알 수 있듯이 입력되는 진동에 대하여 구조물을 비공진 상태로 두고, 진동계에 입력되는 진동에너지를 억제하며, 또한 진동계에 입력된 진동에너지를 조기에 흡수하여 응답을 감소시키는 것이 진동제어의 기본원칙이다.Seismic isolation, vibration suppression, and vibration isolation are the terms derived from the difference of vibration control methods to cope with the characteristics of the input vibration source, and in a broad sense, it is a field of vibration suppression structure that is a vibration control method of the structure against vibration input to the structure. can see. The basic principle of the vibration control technique for various types of vibration sources is to make the natural frequency of the structure different from the dominant frequency of the input vibration, to avoid the resonance state by nonlinearizing the restoring force characteristics of the structure, viscous or hysteretic characteristics. Method of increasing the damping property of the structure, a method of reducing the input vibration energy, and a method of forming a vibrometer so that a clear natural vibration does not appear in the structure. As can be seen from this principle, the structure is left unresonant with respect to the input vibration, the vibration energy input to the vibration system is suppressed, and the vibration energy input to the vibration system is absorbed at an early stage to reduce the response. This is the basic principle.
한편 좁고 높은 구조물(굴뚝, 고층건물) 및 긴 스팬의 구조물(교량, 계단, 신호등) 등은 1차모드에서 큰 진폭의 진동이 쉽게 발생한다. 이러한 구조물은 전형적으로 저주파 영역이고 아주 작은 내부 감쇠를 가지고 있다. 따라서 진동을 줄이기 위해 부가 질량에 의한 진동제어 시스템이 적합하다. 동조질량감쇠장치(tuned mass damper, TMD)는 이러한 필요성에 대응하여 비교적 적은 비용으로 구조적 안정성을 도모하면서 효과적으로 진동을 제어하는 수단이 된다.On the other hand, narrow and tall structures (chimneys, skyscrapers) and long span structures (bridges, stairs, traffic lights, etc.) easily generate large amplitude vibrations in the primary mode. Such structures are typically in the low frequency range and have very little internal attenuation. Therefore, the vibration control system by additional mass is suitable to reduce the vibration. Tuned mass dampers (TMDs) are a means of responding to this need and effectively controlling vibration while achieving structural stability at a relatively low cost.
따라서 본 발명자는 구조물 유동의 가장 큰 원인인 구조물 자체의 고유진동수와 거의 일치하는 부가 진동흡수장치를 이용하여 구조물의 가장 큰 진폭이 생성되는 부분에 간단한 부착으로 인한 모(母)구조물의 진동력을 부착된 부가질량이 흡수하는 구조를 보도용 난간, 교량용 난간, 방호책 등에 도입하는 것으로 본 발명을 안출하게 되었다.Therefore, the present inventors use the vibration absorber of the parent structure due to the simple attachment to the part where the largest amplitude of the structure is generated by using the additional vibration absorbing device which is almost the same as the natural frequency of the structure itself, which is the biggest cause of the structure flow. The present invention has been devised by introducing a structure absorbed by the attached added mass into a handrail for a sidewalk, a handrail for a bridge, or a protective fence.
즉 본 발명에 따른 동조질량감쇠장치를 구비한 난간은 교량의 진동력을 흡수하는 구조를 갖도록 한다. 이는 도 4와 같이 지주(20)와 가로바(32)로 이루어지는 일반적인 난간과 같이 기본적으로 보행자나 차량의 추락방지 및 보호를 위한 난간 또는 방호책의 기능을 가지면서 구조물(교량) 자체의 보강 및 보수의 필요가 없고, 간단한 부착 및 주기조절 가능한 구조이기 때문에 통행성의 저하없이 구조물의 진동을 저감시키는 효과를 갖는다.That is, the handrail provided with the tuning mass damping device according to the present invention has a structure for absorbing the vibration force of the bridge. As shown in Figure 4, such as a general railing consisting of the strut 20 and the horizontal bar 32 has the function of a railing or a protective measure for preventing and protecting the fall of pedestrians or vehicles, while reinforcing and repairing the structure (bridge) itself There is no need, and since it is a simple attachment and the period adjustable structure has the effect of reducing the vibration of the structure without deterioration of the passage.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 3에 의거하여 상세히 설명하며, 도 1 내지 도 3에 있어서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다. 한편, 각 도면에서 주 요소들의 결합ㆍ고정을 위한 보강 리브(판), 볼트 및 나사, 홀 등의 도시는 간략히 하거나 생략하였으며 기본적인 부품의 사용 및 설치에서 이 분야의 종사자들이 통상적으로 알 수 있는 부분들의 도시는 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다. 특히, 요소들 사이의 크기 비가 다소 상이 하게 표현되거나 서로 결합되는 부품들 사이의 크기가 상이하게 표현된 부분도 있으나, 이와 같은 도면의 표현 차이는 이 분야의 종사자들이 용이하게 이해할 수 있는 부분들이므로 별도의 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, FIGS. 1 to 3, and like reference numerals denote like elements for performing the same functions in FIGS. 1 to 3. On the other hand, the illustration of the reinforcing ribs (plates), bolts, screws, holes, etc. for the coupling and fixing of the main elements in each drawing is briefly or omitted, and parts commonly known to those skilled in the art in the use and installation of basic parts. The illustration of these is omitted and shown in the center of the parts related to the present invention. In particular, there are parts in which the size ratio between the elements is somewhat different or the sizes between the components coupled to each other are different. However, the differences in representation of the drawings are easily understood by those skilled in the art. A separate description is omitted.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동조질량감쇠장치를 구비한 난간을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 조절부재가 부가된 동조질량감쇠장치를 구비한 난간을 설명하기 위한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view for explaining a handrail with a tuning mass damping device according to a preferred embodiment of the present invention, and Fig. 2 is a view for explaining a handrail with a tuning mass damping device to which an adjustment member is added.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 난간(10)은 지주(20),가로바(30,32), 매스(40), 댐퍼(50), 스프링(60)를 구비하여 이루어진다. 물론 도시하지는 않았지만 이와 같은 구성들은 금속, 비철금속 및 플라스틱 등의 커버를 이용하여 외부로 노출되지 않도록 할 것이고, 이 커버는 일반적인 난간판과 같은 형상을 갖도록 구성할 수 있을 것이다. 더불어 이와 같은 커버의 외부면상에는 다양한 형태의 디자인 또는 광고 등이 부가될 수 있을 것이다.Referring to FIG. 1, the handrail 10 according to the preferred embodiment of the present invention includes a support 20, horizontal bars 30 and 32, a mass 40, a damper 50, and a spring 60. . Of course, although not shown, such configurations will not be exposed to the outside using a cover such as metal, non-ferrous metal and plastic, and the cover may be configured to have a shape like a general handrail. In addition, various types of designs or advertisements may be added to the outer surface of the cover.
본 실시예에 따른 난간(10)은 연석부(90)상에 세워지는 지주(20)에 결합되는 가로바(30)를 구비하고 동조질량감쇠장치가 설치되는 두개의 지주(20) 사이에 보조의 가로바(32)를 설치한다. 매스(40)는 두개의 지주(20) 사이에 위치되어 이들 지주(20)상에서 상하로 움직일 수 있도록 결합된다. 이 매스(40)는 이 분야에서 일반적으로 알려진 다양한 방법으로 지주(20)상에 결합시킬 수 있을 것이고, 본 실시예와 같이 가이드 레일(22)과 가이드(42)를 사용하여 상하로 이동가능하도록 결합시킬 수 있을 것이다. 가이드 레일(22)은 봉형 또는 판형의 바를 사용하여 구성하여 지주(20)에 부착시킨다. 가이드(42)는 가이드 레일(22)에 결합될 수 있는 형태의 조립부를 형성하여 일측부가 가이드 레일(22)상에서 상하로 움직이도록 결합시키고 타측부가 매스(40)에 결합되도록 한다.Handrail 10 according to the present embodiment has a horizontal bar (30) coupled to the support (20) standing on the curb portion 90 and the auxiliary between the two support (20) in which a tuning mass damping device is installed Install horizontal bar (32). The mass 40 is positioned between the two struts 20 and coupled to move up and down on these struts 20. The mass 40 may be coupled onto the strut 20 in a variety of ways generally known in the art, and may be moved up and down using the guide rail 22 and the guide 42 as in this embodiment. Will be able to combine. The guide rail 22 is constructed using a rod-shaped or plate-shaped bar and attached to the support 20. The guide 42 forms an assembly that can be coupled to the guide rail 22 so that one side thereof is moved up and down on the guide rail 22 and the other side is coupled to the mass 40.
가로바(32)와 매스(40) 사이 및 상기 연석부(90)와 매스(40) 사이에 설치되는 스프링(60)은 일반적인 압축스프링 또는 판스프링 등이 사용될 수 있을 것이다. 그리고 본 실시예에서는 각 스프링(60)이 설치되는 부분에 스프링 지지대(62)를 설치하여 구성하였으나, 이는 설계자의 의도에 따라 변형 또는 대체가 가능할 것이다.The spring 60 installed between the horizontal bar 32 and the mass 40 and between the curb portion 90 and the mass 40 may use a general compression spring or a leaf spring. And in the present embodiment, but configured by installing the spring support 62 in the portion where each spring 60 is installed, this may be modified or replaced according to the designer's intention.
한편 도 2에서 보인 바와 같이 본 발명에 따른 난간(10')에는 조절부재(70)를 설치할 수 있다. 이는 난간의 설치작업 후 구조물 자체의 고유진동수와 튜닝시킬 수 있는 잇점을 제공하고 추후 보정 또는 교정시 작업자가 용이하게 진동주기를 조절할 수 있도록 한다. 이 조절부재(70)는 가로바(32)와 매스(40) 사이에 설치되어 연석부(90)에 작용되는 진동주기에 따라 상기 매스(40)의 진동주기를 조절할 수 있도록 한다. 이 조절부재(70)는 매스(40)의 상면에 결합되는 브라켓(72), 가로바(32)에 결합되는 한쌍의 조절가이드(74), 일단부가 브라켓(72)에 힌지결합되고 타측부가 조절가이드(74)에 힌지결합되는 한쌍의 조절바(76) 및 조절바(76)와 가로바(32) 사이에 위치되어 조절바(76)에 탄성력이 부여되도록 하는 조절 스프링(78)으로 이루어진다. 이와 같은 구성을 갖는 조절부재(70)는 조절 스프링(78)의 위치를 변경하므로써 진동주기를 조절한다. 이때 이 조절부재(70)는 본 실시예와 같은 구성(브라켓, 조절가이드, 조절바, 조절 스프링)을 통하여 이 분야의 종사자들은 다양한 형태로 변형할 수 있을 것이다.Meanwhile, as shown in FIG. 2, the adjustment member 70 may be installed in the railing 10 ′ according to the present invention. This provides the advantage of tuning the natural frequency of the structure itself after the installation work of the railing, and allows the operator to easily adjust the vibration period in the later correction or calibration. The adjusting member 70 is installed between the horizontal bar 32 and the mass 40 to adjust the vibration period of the mass 40 according to the vibration period applied to the curb portion 90. The adjustment member 70 is a bracket 72 coupled to the upper surface of the mass 40, a pair of adjustment guides 74 coupled to the horizontal bar 32, one end is hinged to the bracket 72 and the other side is It consists of a pair of adjustment bar 76 hinged to the adjustment guide 74 and the adjustment spring (78) positioned between the adjustment bar 76 and the horizontal bar 32 to give elastic force to the adjustment bar 76. . The adjusting member 70 having such a configuration adjusts the vibration period by changing the position of the adjusting spring 78. At this time, the adjustment member 70 may be modified in various forms by those skilled in the art through the configuration (bracket, adjustment guide, adjustment bar, adjustment spring) as in the present embodiment.
미설명 참조번호 24, 26은 지주(20)와 가로바(32)의 지지력을 보강하기 위하여 설치되는 지지판(24,26)이다.Unexplained reference numerals 24 and 26 are support plates 24 and 26 installed to reinforce the supporting force of the strut 20 and the horizontal bar 32.
이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 난간(10)은 상술한 동조질량감쇠장치를 두개의 지주(20) 사이에 삽입하여 구성한다. 이와 같은 난간(10)은 구조물 자체의 고유진동수와 튜닝시킴으로서 상쇄효과를 이용한 진동의 저감효과를 얻을 수 있고, 기존의 난간이나 방호책 대용으로 사용되어 보행자나 차량의 통행을 방해하지 않는 상태에서 안전을 도모하며, 미관 및 광고 효과 또한 부수적으로 얻을 수 있고, 설치 및 유지관리가 용이하다.The balustrade 10 according to the embodiment of the present invention is configured by inserting the above-described tuning mass damping device between two struts 20. The handrail 10 can be tuned with the natural frequency of the structure itself to obtain a vibration reduction effect using the offset effect, and can be used as a substitute for existing handrails or protective measures to ensure safety in the state of not disturbing the passage of pedestrians or vehicles. In addition, aesthetics and advertising effects can be obtained additionally, and are easy to install and maintain.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동조질량감쇠장치를 교량의 난간에 적용하는 예를 보이기 위한 도면이다.3 is a view showing an example in which the tuning mass damping device according to the preferred embodiment of the present invention is applied to a railing of a bridge.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 난간(10)은 교량(100) 등에서 유용하게 사용될 수 있다. 본 발명의 난간(10)에서 동조질량감쇠장치가 위치하는 부분은 가장 큰 진폭이 생성되는 부분이다. 이와 같은 부분은 교량 설계시 측정 또는 계산된 자료에 근거하여 이루어 질 수 있을 것이다. 도 3은 중간 교각이 3개일 경우 제일 중앙 교각의 양측에 설치한 예를 보여주고 있다.Referring to FIG. 3, the railing 10 according to the present invention may be usefully used in the bridge 100 and the like. In the handrail 10 of the present invention, the portion where the tuning mass damping device is located is the portion where the largest amplitude is generated. This may be done based on data measured or calculated during bridge design. FIG. 3 shows an example in which three intermediate piers are installed on both sides of the most central piers.
도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 동조질량감쇠장치를 구비한 난간을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining a handrail having a tuned mass damping device according to another preferred embodiment of the present invention.
도 4는 전술한 동조질량감쇠장치를 갖는 난간(10)의 변형예로서 지주(20)에 힌지(45) 결합되는 힌지축(44)에 결합되는 매스(40)를 갖는 난간(10-1)으로 구성된다. 이와 같은 난간(10-1)은 매스(40)의 위치를 힌지축(44) 상에서 이동시키고 너트(47) 등과 같은 고정구(47)에 의해 그 위치를 고정시키므로써 전술한 난간(10)의 조절부재(70)의 기능을 수행하도록 한다. 이 난간(10-1)은 힌지축(44)의 상부에 댐퍼(50)를 설치하고, 하부에 스프링(60)을 설치한다. 한편 힌지축(44)에 매스(40)를 고정시키는 구성은 본 실시예와 같이 힌지축(44)의 끝단에 나사를 형성하고 너트 등으로 고정시키도록 하거나 핀 또는 고리 등 이 분야의 종사자들이 쉽게 응용할 수 있는 고정구(47)를 사용하면 가능할 것이다.FIG. 4 shows a handrail 10-1 having a mass 40 coupled to a hinge shaft 44 which is hinged 45 to a support 20 as a modification of the handrail 10 having the above-described tuned mass damping device. It consists of. The handrail 10-1 adjusts the handrail 10 by moving the position of the mass 40 on the hinge shaft 44 and fixing the position by the fastener 47 such as the nut 47. To perform the function of the member 70. The handrail 10-1 is provided with a damper 50 at the upper portion of the hinge shaft 44 and a spring 60 at the lower portion. On the other hand, the configuration for fixing the mass 40 to the hinge shaft 44 is to form a screw on the end of the hinge shaft 44 and secured with a nut or the like as in the present embodiment, or workers in this field such as pins or hooks easily It would be possible to use a fixture 47 that is applicable.
도 5는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 동조질량감쇠장치를 구비한 난간을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining a handrail having a tuned mass damping device according to another preferred embodiment of the present invention.
도 5에서 보인 난간(10-2)은 전술한 난간(10)의 또 다른 변형예로서 매스(40)에 가로 연장부(46)와 세로 연장부(48)를 형성하고 도 4와 같은 형태로 힌지(45) 결합시키고 세로 연장부(48)에 댐버(50)와 조절 스프링(66)을 구성시키는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 난간(10-2)은 조절 스프링(66)을 교환(스프링의 강성에 따라 조절)하므로써 매스(40)와 하부 스프링(60)의 진동주기를 조절할 수 있는 것이다. 물론 매스(40)에 가로 연장부(46)와 세로 연장부(48)를 형성하는 방법은 구조물의 구조, 디자인 등에 따라 다양한 형태로 구성할 수 있을 것이다. 본 실시예에서 댐퍼(50)와 조절 스프링(66)은 가로바(32)에 결합되는 중간 수직대(34)에 결합되도록 하였고, 힌지(45)는 지주(20) 또는 연석부(90)에 결합되는 지지부재(64)에 의해 받쳐지도록 하였다. 물론 이와 같은 중간 수직대(34)와 지지부재(64)의 구성은 다양한 변형이 가능할 것이다.As shown in FIG. 5, the handrail 10-2 is another modified example of the handrail 10 described above, and the transverse extension 46 and the longitudinal extension 48 are formed on the mass 40 and have the same shape as in FIG. 4. The hinge 45 is coupled to the longitudinal extension portion 48, characterized in that for configuring the damper 50 and the adjustment spring (66). The handrail 10-2 can adjust the vibration period of the mass 40 and the lower spring 60 by replacing the adjustment spring 66 (adjusting according to the rigidity of the spring). Of course, the method of forming the horizontal extension portion 46 and the vertical extension portion 48 in the mass 40 may be configured in various forms according to the structure, design, etc. of the structure. In this embodiment, the damper 50 and the adjustment spring 66 is to be coupled to the intermediate vertical stand 34, which is coupled to the horizontal bar 32, the hinge 45 to the support 20 or curb 90 Supported by the support member 64 to be coupled. Of course, the configuration of the intermediate vertical stand 34 and the support member 64 may be variously modified.
이와 같이 본 발명에 따른 동조질량감쇠장치를 구비한 난간은 도 1, 도 2, 도 4 및 도 5에서 보이는 바와 같이 본 발명의 기술적 사상 아래에서 다양한 변형이 가능하다.As described above, the handrail having the tuned mass damping device according to the present invention may be modified in various ways under the technical spirit of the present invention as shown in FIGS. 1, 2, 4, and 5.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동조질량감쇠장치를 구비한 난간를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.As described above, the handrail with the tuned mass damping device according to the preferred embodiment of the present invention has been shown in accordance with the above description and the drawings, but this is merely an example and is not limited to the technical spirit of the present invention. It will be appreciated by those skilled in the art that various changes and modifications are possible.
이와 같은 본 발명에 의하면, 난간에 간단한 구성을 통하여 진동흡수기능을 부가하므로써 보행자나 차량의 추락방지 및 보호를 위한 난간 또는 방호책의 기능을 가지면서 교량(구조물) 자체의 보강 및 보수의 필요가 없고, 간단한 부착 및 주기조절 가능한 구조이기 때문에 통행성의 저하없이 구조물의 진동을 저감시키는 효과를 갖는다.According to the present invention, by adding a vibration absorbing function through a simple configuration to the railings without having to reinforce and repair the bridge (structure) itself while having the function of a railing or a protective measure for the fall prevention and protection of pedestrians or vehicles. Because of its simple attachment and cycle-adjustable structure, it has the effect of reducing the vibration of the structure without impairing the passage.
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