KR200416823Y1

KR200416823Y1 - 탄성패드의 들뜸 및 미끄럼 현상을 방지할 수 있는탄성받침

Info

Publication number: KR200416823Y1
Application number: KR2020060005716U
Authority: KR
Inventors: 김영진
Original assignee: 협성실업 주식회사
Priority date: 2006-03-02
Filing date: 2006-03-02
Publication date: 2006-05-22

Abstract

탄성패드의 들뜸 및 미끄럼 현상을 방지할 수 있는 탄성받침이 개시된다. 상기 탄성받침은 교량 상부 구조물에 결합되는 제1 상부판; 교량 하부 구조물에 결합되는 제1 하부판; 및 상기 제1 상, 하부판 사이에 위치하는 탄성 패드를 포함하며, 상기 탄성 패드가 전단 변형하는 경우, 들뜸 현상 및 미끄럼 현상을 방지할 수 있도록, 상기 탄성 패드의 상하면에 상기 제1 상, 하부판이 각각 가황 접합되어 있다. 여기서, 상기 탄성 받침은 상기 제1 상부판과 교량 상부 구조물 사이에 위치하며, 상기 교량 상부 구조물에 결합되는 제2 상부판; 및 상기 제1 하부판과 교량 하부 구조물 사이에 위치하며, 상기 교량 하부 구조물에 결합되는 제2 하부판을 더욱 포함할 수 있으며, 또한 유지 보수를 위하여 상기 제1 상, 하부판이 상기 제2 상, 하부판에 각각 볼트로 결합될 수 있다.

교량 받침, 탄성받침, 탄성 패드, 상, 하부판, 가황 접합.

Description

탄성패드의 들뜸 및 미끄럼 현상을 방지할 수 있는 탄성받침 {Elastomeric bearing capable of preventing opening and slippage of elastomeric pad}

도 1은 통상적인 교량을 설명하기 위한 도면.

도 2 및 도 3은 통상적인 탄성받침의 정면도 및 상기 탄성받침의 전단 변형이 있는 경우, 미끄럼 현상을 설명하기 위한 도면.

도 4 및 도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 탄성받침의 정면도 및 상기 탄성받침의 전단 변형을 설명하기 위한 도면.

본 고안은 탄성받침에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 탄성패드의 들뜸 및 미끄럼 현상을 방지할 수 있는 탄성받침에 관한 것이다.

오늘날, 문명이 발달됨에 따라 사람이 자동차로 이동하는 횟수가 많아 도로 및 교량가설이 많아짐으로서, 교량 상부 구조물을 지지하고 있는 교량받침이 널리 보급되고 있다. 또한 통수단면을 늘리기 위해 경간장이 길어지고 있는 추세에 있어, 교량 상부 구조물에서 전해지는 연직력을 전달하면서, 교량의 신축량을 수용할 수 있는 교량받침이 제작되고 있다. 도 1은 통상적인 교량을 설명하기 위한 도면으로, 도 1에 도시한 바와 같이, 교량받침(20)은 거더(girder)와 같은 교량 상부 구조물(14)과 교각(10), 교대(12) 등과 같은 교량 하부 구조물 사이에 위치하며, 교량 상부 구조물(14)로부터 전해지는 하중을 전달하며, 교량 상부 구조물의 교축 방향 및 교축 직각 방향 신축량을 수용할 수 있도록 정밀시공이 요구되며, 기타 지진하중 등의 수용도 필요하다. 또한, 상기 교량받침(20)으로는 탄성받침, 포트(pot)받침 등 고무(rubber) 또는 강재(steel)를 이용하여 제작되는 모든 교량받침이 사용되고 있다.

도 2는 통상적인 탄성받침의 정면도로서, 도 2에 도시한 바와 같이, 탄성받침은 교량 상부 구조물(14)과 결합하는 상부판(22a), 교량 하부 구조물(10)과 결합하는 하부판(22b), 및 탄성패드(24)로 이루어져 있으며, 상기 탄성패드(24)의 내부는 다수의 고무와 철판의 적층 구조로 되어 있다. 즉, 상기 탄성받침은 상부판(22a), 하부판(22b), 및 탄성패드(24)의 분리 구조로서, 하부판(22b)을 교량 상부 구조물 상면에 설치하고, 상기 하부판(22b) 위에 탄성패드(24)와 상부판(22b)을 올려놓은 후, 교량 상부 구조물(14)을 거치한다. 따라서 교량 상부 구조물(14)의 하중으로, 상기 상부판(22a), 하부판(22b), 및 탄성패드(24)가 밀착하게 된다. 여기서, 상기 교량 상부 구조물(14)이 온도, 크리프, 건조수축 등으로 교축 방향 및 교 축직각 방향으로 신축하게 되면, 탄성패드(24)는 신축방향으로 전단 변형을 일으킨다. 즉, 탄성패드(24)의 측면이 직사각형에서 사다리꼴 모양으로 바뀌게 된다.

이 때, 전단 변형된 탄성 패드(24)는 본래 형상으로 되돌아가려는 탄성 복원력을 갖게 되고, 이 탄성 복원력은 탄성 패드(24)와 상, 하부판(22a, 22b) 사이의 마찰력에 의해 저항되게 된다. 상기 마찰력은 KS F 4420에서 제시되는 최소 압축응력 이상의 응력이 작용하였을 때에만 탄성 복원력에 대한 저항이 보증되며, 교량 상부 구조물(14)에서 교량 받침으로 작용하는 연직하중이 작아 최소 압축응력 미만의 응력이 탄성패드(24)로 전달되는 경우, 탄성 복원력을 저항할 수 있을 만큼의 마찰력이 발생되지 않을 수 있다.

도 3은 통상적인 탄성 받침의 신축 이동 시, 탄성 패드(24)의 미끄럼 현상을 설명하기 위한 도면으로, 도 3에 도시한 바와 같이, 탄성 패드(24)와 상, 하부판(22a, 22b) 사이의 마찰력이 부족하여 탄성 복원력을 저항하지 못하였을 경우, 탄성 패드(24)는 전단 변형이 발생된 사다리꼴 모양(점선)을 유지하지 못하고, 본래 형상인 직사각형 모양(실선)으로 되돌아가는 미끄럼 현상이 발생한다.

이러한 미끄럼 현상과 고무 패드의 전단 변형에 의한 들뜸 현상이 과다하게 발생하였을 경우, 탄성 패드(24)와 상, 하부판(22a, 22b)의 접지면적이 감소하게 되어, 교량 상부 구조물(14)에서 전달되는 하중이 탄성 패드(24)의 허용 최대압축응력을 초과하게 되면, 교량 받침으로서의 기능을 수행할 수 없어, 교량의 안전성에 문제가 발생한다. 또한 탄성 패드(24)가 상, 하부판(22a, 22b)에서 완전히 탈락될 경우, 교량의 안전성에 심각한 문제를 유발시킬 수 있다.

또한 탄성 받침은 상부판(22a), 하부판(22b), 및 탄성 패드(24)의 분리 구조로 교량 상부 구조물(14)의 거치로 압축력이 작용하여 일체로 거동하게 된다. 여기서, 탄성 받침에 부(-)반력이 발생하는 경우, 탄성패드(24)가 상기 상, 하부판(22a, 22b)에서 떨어지게 되어, 외력에 의하여 탄성패드(24)가 밀리게 되면, 상기 탄성 패드(24)와 상, 하부판(22a, 22b)의 접지 면적이 감소되어, 교량 받침으로서의 기능이 저하된다.

따라서 본 고안의 목적은 교량 상부 구조물의 신축 이동 시, 탄성패드의 전단 변형으로 인한 탄성패드와 상, 하부판의 들뜸 및 미끄럼 현상을 방지할 수 있는 탄성받침을 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 유지 보수가 용이한 탄성받침을 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 교량받침에 발생하는 부(-)반력에 대한 저항력이 향상된 탄성받침을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 교량 상부 구조물에 결합되는 제1 상부판; 교량 하부 구조물에 결합되는 제1 하부판; 및 상기 상, 하부판 사이에 위치하는 탄성 패드를 포함하며, 상기 탄성 패드가 전단 변형하는 경우, 들뜸 현상 및 미끄럼 현상을 방지할 수 있도록, 상기 탄성 패드의 상하면에 상기 상, 하부판 이 각각 가황 접합되는 것인 탄성받침을 제공한다. 여기서, 상기 탄성 받침은 상기 제1 상부판과 교량 상부 구조물 사이에 위치하며, 상기 교량 상부 구조물에 결합되는 제2 상부판; 및 상기 제1 하부판과 교량 하부 구조물 사이에 위치하며, 상기 교량 하부 구조물에 결합되는 제2 하부판을 더욱 포함하는 것이 바람직하며, 또한 유지 보수를 위하여 상기 제1 상, 하부판이 상기 제2 상, 하부판에 각각 볼트로 결합되는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 탄성받침에 대하여 살펴본다. 도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 탄성받침의 정면도로서, 도 4를 참조하여 본 고안에 따른 탄성받침에 대하여 알아본다.

본 고안의 일 실시예에 따른 탄성받침은 제1 상부판(36a), 제1 하부판(36b), 탄성패드(34)를 포함한다. 상기 제1 상부판(36a)은 교량 상부 구조물과 결합되며, 상기 제1 하부판(36b)은 교량 하부 구조물과 결합된다. 상기 탄성패드(34)는 상기 제1 상부판(32a)과 제1 하부판(32b) 사이에 위치하며, 상하면에 상기 상, 하부판(32a, 32b)이 각각 가황 접합되어 있으며, 상기 탄성패드(34)의 내부는 다수의 고무와 철판의 적층된 구조로 되어 있다.

즉, 상기 탄성패드(34)와 상, 하부판(36a, 36b)의 가황 접합에 대하여 살펴보면, 프레스 틀 안에 제1 하부판(36b)을 깔고, 그 위에 탄성 패드(34)의 내용물을 이루는 다수의 고무와 철판을 번갈아 깔고, 그 위에 제1 상부판(36a)을 얹어 놓는 다. 상기 고무에는 황 성분이 포함되어 있으며, 적층되는 철판에는 고무와의 접착을 도와주는 페인트가 도포된다. 또한 제1 상, 하부판(36a, 36b)에도 고무와 접하는 면에는 고무와의 접착을 도와주는 페인트가 도포된다. 그리고 프레스를 작동시켜, 상기 프레스 틀 안에 열과 압력을 가하여, 상기 제1 상, 하부판(36a, 36b)과 적층된 고무와 내부 철판을 일체화한다. 즉, 상기 제1 상, 하부판(36a, 36b)과 탄성패드(34)는 별도의 접착제의 도포 및 외력이 없어도 일체로 거동하므로, 교량 상부 구조물(14)의 신축 이동하는 경우에도, 상기 제1 상, 하부판(36a, 36b)과 탄성패드(34) 사이에는 들뜸 현상 및 미끄럼 현상이 발생되지 않는다.

상기 제1 상, 하부판(36a, 36b)은 가로, 세로 길이 면에서, 탄성패드(34)의 내부 철판보다 크며, 상기 제1 상, 하부판(36a, 36b)에 접하는 고무층을 내부 고무층에 비하여 넓게 하여, 탄성패드(34)의 각 모서리 부분을 직각이 아닌 곡선 모양으로 하여, 제1 상, 하부판(36a, 36b)과 가황 접합된 곳이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.

또한 탄성 패드(34)가 전방 가동형인 경우에는 원기둥 모양일 수 있으며, 따라서 상기 제1 상, 하부판(36a, 36b)은 상기 탄성 패드(34)와 맞추어 원형 모양의 플레이트일 수 있다.

또한 상기 탄성 받침은 상기 제1 상부판(36a)과 교량 상부 구조물(14) 사이에 위치하며, 상기 교량 상부 구조물(14)에 결합되는 제2 상부판(32a) 및 상기 제1 하부판(36b)과 교량 하부 구조물(10) 사이에 위치하며, 상기 교량 하부 구조물(10)에 결합되는 제2 하부판(32b)을 포함한다.

상기 제2 상부판(32a)과 제1 상부판(36a)의 합한 두께는 공사 시방 기준에서 요구하는 두께를 유지할 수 있으며, 예를 들면, 38mm를 초과할 수 있으며, 이는 제2 하부판(32a)과 제1 하부판(36b)의 경우도 마찬가지이다. 상기 제2 상부판(32a)과 제2 하부판(32b)은 상기 제1 상, 하부판(36a, 36b)의 크기 보다 같거나 크다. 또한 상기 제1 상, 하부판(36a, 36b)은 상기 제2 상, 하부판(32a, 32b)과 볼트(39)로 체결될 수 있어, 탄성 패드(34)의 마모 등에 의하여 유지 보수 작업을 하는 경우, 용이하게 탄성패드(34)의 교체 및 정치작업을 수행할 수 있다.

도 5는 탄성받침의 전단 변형을 설명하기 위한 도면으로, 도 5를 참조하여, 교량 상부 구조물(14)의 신축 이동 시, 본 고안에 따른 탄성패드(34)의 전단 변형에 대하여 살펴본다. 상기 교량 상부 구조물(14)이 신축 이동하면, 상기 탄성패드(34)의 모양이 직사각형에서 사다리꼴로 변형하며, 상기 교량 상부 구조물(14)에서 상기 탄성패드(34)에 작용하는 압축응력이 최소 압축응력 미만이 되더라도, 통상적인 탄성받침의 경우와 달리, 상기 탄성패드(34)에는 들뜸 현상 및 미끄럼 현상이 발생하지 않는다. 즉, 탄성패드(34)와 제1 상, 하부판(36a, 36b)의 결합방식이 일반 철판 접착제의 사용이 아니라, 별도의 제작 공장에서 프레스를 통하여 가황 접합된 것이므로, 과도한 전단 변형이 발생되는 경우에도 상기 탄성패드(34)와 제1 상, 하부판(36a, 36b) 사이에는 들뜸 현상 및 미끄럼 현상이 발생하지 않는다. 그 리고 상기 제1 상, 하부판(36a, 36b)이 제2 상, 하부판(32a, 32b)과 볼트 체결에 의하여 일체로 결합되므로, 부(-)반력이 발생하는 경우에도, 상기 탄성패드(34)와 제1 상, 하부판(36a, 36b) 사이에는 들뜸 현상이 발생하지 않는다. 또한 유지 보수를 하는 경우, 상기 체결된 볼트(39)를 해제한 후 상기 탄성 패드(34) 및 제1, 상, 하부판(36a, 36b)을 용이하게 교체할 수 있다.

이상 상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 탄성받침은 탄성패드의 상하면에 제1 상, 하부판이 가황 접합됨으로서, 탄성받침의 전단 변형 시 탄성패드의 들뜸 현상 및 미끄럼 현상을 방지할 수 있어, 하중을 교량 하부 구조물에 효과적으로 전달할 수 있으며, 교량 상부 구조물의 신축량을 충분히 수용할 수 있다.

또한 상기 제1 상, 하부판이 제2 상, 하부판과 볼트로 체결되므로, 탄성받침에 부(-)반력이 작용하는 경우에도, 제1 상, 하부판과 탄성패드가 일체로 거동하여, 교량받침으로서의 기능을 충실하게 수행할 수 있으며, 용이하게 교량 받침을 유지 보수할 수 있다.

Claims

교량 상부 구조물에 결합되는 제1 상부판;

교량 하부 구조물에 결합되는 제1 하부판; 및

상기 제1 상, 하부판 사이에 위치하는 탄성 패드를 포함하며,

상기 탄성 패드가 전단 변형하는 경우, 들뜸 현상 및 미끄럼 현상을 방지할 수 있도록, 상기 탄성 패드의 상하면에 상기 제1 상, 하부판이 각각 가황 접합되는 것인 탄성받침.
제1항에 있어서, 상기 제1 상부판과 교량 상부 구조물 사이에 위치하며, 상기 교량 상부 구조물에 결합되는 제2 상부판; 및

상기 제1 하부판과 교량 하부 구조물 사이에 위치하며, 상기 교량 하부 구조물에 결합되는 제2 하부판을 포함하는 탄성 받침.
제2항에 있어서, 유지 보수를 위하여 상기 제1 상, 하부판이 상기 제2 상, 하부판에 각각 볼트로 결합되는 것인 탄성받침.
제1항에 있어서, 상기 제1 상, 하부판이 원형 모양인 것인 탄성받침.