KR20200061761A - Composite damper using 3 dimensional steel stuss - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 연속 강선을 3차원으로 직조하여 형성된 강선 트러스 내부를 충전재로 충전하되 충전재가 3차원 강선 트러스의 외부를 감싸도록 댐퍼 본체를 구성함으로써, 기존 카고메 트러스의 장점을 유지하면서도 강선 트러스와 충전재가 복합적으로 작용하여 우수한 감쇠 효과를 발휘할 수 있고 축강성이 강한 3차원 강선 트러스를 이용한 합성 댐퍼에 대한 것이다. The present invention fills the inside of a steel wire truss formed by weaving continuous steel wires in three dimensions, but by constructing a damper body so that the filling material surrounds the outside of the three-dimensional steel wire truss, the steel wire trusses and fillers are maintained while maintaining the advantages of the existing cargo truss. It is a composite damper using a three-dimensional steel wire truss that can exert excellent damping effect by acting in combination and has strong axial rigidity.
최근 지진의 발생 빈도가 증가함과 동시에 지진의 강도 또한 증가되면서 기존 건축물에 대한 내진 보강 수요가 급격히 증가하고 있다. As the frequency of earthquakes has increased in recent years and the intensity of earthquakes has increased, the demand for seismic reinforcement of existing buildings has increased rapidly.
이에 기존 프레임을 보강하기 위해 프레임 내부에 댐퍼를 설치하여 횡력에 저항할 수 있도록 하는 기술이 많이 개발되었다. In order to reinforce the existing frame, a technique has been developed to install a damper inside the frame to resist lateral forces.
일례로 점탄성체인 고감쇠고무를 강재플레이트와 적층하여 구성함으로써, 구조물 변형시 고감쇠고무에 의해 에너지를 소산시켜 구조물에 발생하는 피해를 최소화할 수 있는 댐퍼가 많이 사용된다(등록특허 제10-1348577호 등). 그러나 상기 기술의 경우 댐퍼의 강성이 과도하게 커 기초 등 다른 부재에 부담이 커지고, 강재량이 많이 소요되어 경제성이 떨어지는 문제가 있다.As an example, a damper capable of minimizing damages to a structure by dissipating energy by a high-damping rubber is frequently used by constructing a high-damping rubber, which is a viscoelastic chain, by laminating it with a steel plate (Registered Patent No. 10-1348577 Arc etc.). However, in the case of the above technique, the stiffness of the damper is excessively large, causing a burden on other members, such as a foundation, and a large amount of steel material, resulting in poor economic efficiency.
이러한 문제점을 해결하고자 체적 대비 중량이 적고, 높은 수준의 변형에 대해 안정적인 강성을 유지하며, 에너지 소산 능력이 뛰어난 3차원 다공성 구조체인 카고메 트러스(Kagome Truss)를 이용한 댐퍼가 개발되었다(등록특허 제10-1155232호). In order to solve this problem, a damper using Kagome Truss, a three-dimensional porous structure having a small weight compared to a volume, maintaining stable rigidity against a high level of deformation, and having excellent energy dissipation ability, was developed (Patent Registration No. 10). -1155232).
상기 3차원 다공성 구조체는 연속적인 와이어로 구성되되, 다공을 갖는 3차원 구조로 형성되어 댐퍼 부재로 사용된다.The three-dimensional porous structure is composed of continuous wires, and is formed as a three-dimensional structure having pores and used as a damper member.
그러나 이러한 3차원 다공성 구조체는 탄성 거동을 하기 때문에 변형에 비해 감쇠 효과가 좋지 못하다. 또한, 압축 성능이 떨어져 축강성이 필요한 부재에는 적용하기 어려운 한계가 있다. However, these three-dimensional porous structures have poor elastic damping effect compared to deformation because of their elastic behavior. In addition, there is a limitation that it is difficult to apply to a member requiring poor axial rigidity due to poor compression performance.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 기존 카고메 트러스(Kagome Truss)의 장점을 유지하면서도 감쇠 능력이 우수하고, 축강성이 강한 3차원 강선 트러스를 이용한 합성 댐퍼를 제공하고자 한다. In order to solve the above problems, the present invention is to provide a synthetic damper using a three-dimensional steel wire truss having excellent damping ability and strong axial rigidity while maintaining the advantages of the existing Kagome truss.
바람직한 실시예에 따른 본 발명은 연속 강선을 3차원으로 직조하여 내부에 다공부가 형성된 3차원 강선 트러스와 상기 3차원 강선 트러스의 다공부에 충전되고 외부를 감싸도록 구비되는 합성수지 충전재로 구성되는 댐퍼 본체; 및 상기 댐퍼 본체의 상하부에 각각 결합되는 상부플레이트와 하부플레이트; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 강선 트러스를 이용한 합성 댐퍼를 제공한다.The present invention according to a preferred embodiment is a damper consisting of a three-dimensional steel wire truss with a porous portion formed by weaving a continuous steel wire in three dimensions, and a synthetic resin filler filled to surround the outside of the porous portion of the three-dimensional steel wire truss. main body; And an upper plate and a lower plate respectively coupled to upper and lower portions of the damper body. It provides a synthetic damper using a three-dimensional steel wire truss, characterized in that consisting of.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 3차원 강선 트러스는 상부플레이트 및 하부플레이트와 각각 용접에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 3차원 강선 트러스를 이용한 합성 댐퍼를 제공한다.The present invention according to another preferred embodiment provides a composite damper using a three-dimensional steel wire truss, characterized in that the three-dimensional steel wire trusses are respectively joined by welding with an upper plate and a lower plate.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 댐퍼 본체의 중앙에는 납 코어가 구비되는 것을 특징으로 하는 3차원 강선 트러스를 이용한 합성 댐퍼를 제공한다.The present invention according to another preferred embodiment provides a synthetic damper using a three-dimensional steel wire truss, characterized in that a lead core is provided in the center of the damper body.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 상부플레이트 하부의 상기 댐퍼 본체 양측에는 상부 스토퍼가 구비되고, 상기 하부플레이트 상부의 상기 댐퍼 본체 양측에는 상기 상부 스토퍼의 내측 또는 외측 위치에 하부 스토퍼가 상부 스토퍼와 이격되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 3차원 강선 트러스를 이용한 합성 댐퍼를 제공한다.The present invention according to another preferred embodiment is provided with an upper stopper on both sides of the damper body under the upper plate, and on both sides of the damper body above the lower plate, a lower stopper at an inner or outer position of the upper stopper and an upper stopper. It provides a synthetic damper using a three-dimensional steel wire truss, characterized in that provided to be spaced apart.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 상부플레이트의 하부와 하부플레이트의 상부에는 댐퍼 본체의 내부에 매립되는 댐핑바가 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 3차원 강선 트러스를 이용한 합성 댐퍼를 제공한다.The present invention according to another preferred embodiment provides a synthetic damper using a three-dimensional steel wire truss, characterized in that a damping bar embedded in the inside of the damper body is provided at the lower portion of the upper plate and the upper portion of the lower plate.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다. According to the present invention has the following effects.
첫째, 연속 강선을 3차원으로 직조하여 내부에 다공부가 형성된 3차원 강선 트러스의 다공부를 충전재로 충전하되 충전재가 3차원 강선 트러스의 외부를 감싸도록 댐퍼 본체를 구성함으로써, 3차원 강선 트러스와 충전재가 복합적으로 작용하여 감쇠 효과를 발휘할 수 있다. 즉, 3차원 강선 트러스에 의해 횡강성을 보유하면서 충전재에 의하여 압축 및 인장 저항 성능 확보 및 연성 능력 향상이 가능하다. 따라서 기존 카고메 트러스의 장점을 유지하면서도 감쇠 능력이 우수하고, 축강성이 강한 3차원 강선 트러스를 이용한 합성 댐퍼를 제공할 수 있다.First, the continuous steel wire is woven in three dimensions to fill the porous portion of the three-dimensional steel wire truss with a porous portion formed therein, but by constructing a damper body so that the filling material surrounds the outside of the three-dimensional steel wire truss, the three-dimensional steel wire truss and The filler may act in combination to exert a damping effect. That is, it is possible to secure compression and tensile resistance performance and improve ductility by a filler while retaining lateral rigidity by a three-dimensional steel wire truss. Therefore, it is possible to provide a synthetic damper using a three-dimensional steel wire truss having excellent damping ability and strong axial rigidity while maintaining the advantages of the existing cargo truss.
둘째, 댐퍼 본체의 중앙에 납 코어가 구비되는 경우에는 지진 발생시 1차로 충전재, 2차로 납 코어, 3차로 3차원 강선 트러스가 하중을 부담하여 다단으로 면진 거동이 가능하다. Second, when the lead core is provided in the center of the damper body, in the event of an earthquake, the primary filler, secondary lead core, and tertiary three-dimensional steel wire truss bear the load, allowing multi-stage seismic behavior.
셋째, 댐퍼 본체의 좌우 양측에 스토퍼가 구비되는 경우에는 횡변위가 과다하게 발생하더라도 합성 댐퍼의 손상을 방지함과 동시에 구조물의 과다 변위를 방지할 수 있다.Third, when stoppers are provided on both right and left sides of the damper body, even if excessive lateral displacement occurs, damage to the synthetic damper can be prevented and excessive displacement of the structure can be prevented.
넷째, 상하부플레이트 사이에서 댐퍼 본체의 내부에 댐핑바가 매립되도록 구비되는 경우에는 작은 규모의 횡하중에 대해 댐퍼 본체가 저항하고, 중규모 이상의 횡하중에 대해 댐핑바와 댐퍼 본체가 복합적으로 거동하여 횡하중의 강도에 따라 단계별로 에너지를 흡수 및 감쇠시킬 수 있다. Fourth, in the case where the damping bar is embedded in the inside of the damper body between the upper and lower plates, the damper body resists against a small lateral load, and the damping bar and the damper body behave in a complex manner with respect to the lateral load over a medium scale, depending on the strength of the lateral load. Energy can be absorbed and damped step by step.
도 1은 본 발명 3차원 강선 트러스를 이용한 합성 댐퍼를 도시하는 정면도.
도 2는 합성 댐퍼의 제작 과정을 도시하는 도면.
도 3은 본 발명 합성 댐퍼가 결합된 브레이싱재를 이용하여 보강되는 프레임을 도시하는 정면도.
도 4는 본 발명 합성 댐퍼가 결합된 보강벽체를 이용하여 보강되는 프레임을 도시하는 정면도.
도 5는 납 코어가 구비된 합성 댐퍼를 도시하는 정면도.
도 6은 스토퍼가 구비된 합성 댐퍼를 도시하는 정면도.
도 7은 댐핑바가 구비된 합성 댐퍼를 도시하는 단면도.
도 8은 댐핑바에 의한 합성 댐퍼의 거동을 도시하는 도면.
도 9는 댐핑바가 복수 열로 구비된 합성 댐퍼의 실시예를 도시하는 도면. 1 is a front view showing a composite damper using a three-dimensional steel wire truss of the present invention.
2 is a view showing a manufacturing process of a synthetic damper.
Figure 3 is a front view showing a frame that is reinforced using a bracing material combined with a synthetic damper of the present invention.
Figure 4 is a front view showing a frame that is reinforced using a reinforcement wall combined with a synthetic damper of the present invention.
5 is a front view showing a synthetic damper with a lead core.
Figure 6 is a front view showing a synthetic damper with a stopper.
7 is a cross-sectional view showing a synthetic damper with a damping bar.
8 is a view showing the behavior of a synthetic damper by a damping bar.
9 is a view showing an embodiment of a composite damper damping bar is provided in a plurality of rows.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail according to the accompanying drawings and preferred embodiments.
도 1은 본 발명 3차원 강선 트러스를 이용한 합성 댐퍼를 도시하는 정면도이고, 도 2는 합성 댐퍼의 제작 과정을 도시하는 도면이다. 그리고 도 3은 본 발명 합성 댐퍼가 결합된 브레이싱재를 이용하여 보강되는 프레임을 도시하는 정면도이고, 도 4는 본 발명 합성 댐퍼가 결합된 보강벽체를 이용하여 보강되는 프레임을 도시하는 정면도이다.1 is a front view showing a synthetic damper using a three-dimensional steel wire truss of the present invention, Figure 2 is a view showing the manufacturing process of the synthetic damper. And Figure 3 is a front view showing a frame that is reinforced using a bracing material combined with a synthetic damper of the present invention, Figure 4 is a front view showing a frame that is reinforced using a reinforced wall to which the synthetic damper of the present invention is combined.
도 1 등에 도시된 바와 같이, 본 발명 3차원 강선 트러스를 이용한 합성 댐퍼는 연속 강선을 3차원으로 직조하여 내부에 다공부(112)가 형성된 3차원 강선 트러스(111)와 상기 3차원 강선 트러스(111)의 다공부(112)에 충전되고 외부를 감싸도록 구비되는 합성수지 충전재(113)로 구성되는 댐퍼 본체(11); 및 상기 댐퍼 본체(11)의 상하부에 각각 결합되는 상부플레이트(12)와 하부플레이트(13); 로 구성되는 것을 특징으로 한다. As shown in Figure 1, the present invention, a synthetic damper using a three-dimensional steel wire truss weave a continuous steel wire in three dimensions, a three-dimensional
본 발명은 기존 카고메 트러스(Kagome Truss )의 장점을 유지하면서도 감쇠 능력이 우수하고, 축강성이 강한 3차원 강선 트러스를 이용한 합성 댐퍼를 제공하기 위한 것이다. The present invention is to provide a synthetic damper using a three-dimensional steel wire truss having excellent damping ability and strong axial rigidity while maintaining the advantages of the existing Kagome truss.
본 발명 3차원 강선 트러스를 이용한 합성 댐퍼(1)는 댐퍼 본체(11)와 상하부플레이트(12, 13)로 구성된다. The
상기 댐퍼 본체(11)는 연속 강선을 3차원으로 직조하여 내부에 다공부(112)가 형성된 3차원 강선 트러스(111)와 상기 3차원 강선 트러스(111)의 다공부(112)에 충전되고 외부를 감싸도록 구비되는 합성수지 충전재(113)로 구성된다. The
상기 3차원 강선 트러스(111)는 소정의 높이와 폭을 갖도록 연속 강선을 3차원으로 직조하여 형성되는 것으로, 내부에 복수의 다공부(112)가 형성된다. The three-dimensional
상기 3차원 강선 트러스(111)는 댐퍼가 횡강성을 갖도록 하면서 탄성 거동을 하도록 한다. The three-dimensional
상기 충전재(113)는 3차원 강선 트러스(111)의 다공부(112)에 충전됨과 동시에 3차원 강선 트러스(111)의 외부를 감싼다. The filling
상기 충전재(113)는 단순히 3차원 강선 트러스(111)를 보호하는 것이 아니라 그 자체로 댐퍼의 기능을 수행한다. The
즉, 본 발명은 3차원 강선 트러스(111)와 충전재(113)가 복합적으로 감쇠 효과를 발휘하는 합성 댐퍼(1)이다. That is, the present invention is a
상기 충전재(113)는 강선 트러스의 단점인 압축 및 인장 저항 성능을 보완할 뿐 아니라 댐퍼의 연성을 향상시켜 횡변위 발생시 에너지 소산량을 증대시키고, 복원력을 증진시킨다. The
아울러 충전재(113)가 3차원 강선 트러스(111)의 외부를 감싸고 있으므로, 횡변위 발생시 충전재(113)의 내부에서 강선에 미세 슬립(slip)이 발생하여 마찰에 의해 추가적인 감쇠 효과를 발휘할 수 있게 된다.In addition, since the
상기 충전재(113)는 실리콘 고무 등 합성수지재를 사용할 수 있다. The
상기 실리콘 고무는 내열성, 내한성, 내약품성 등이 뛰어나 내구성이 우수하다. The silicone rubber is excellent in heat resistance, cold resistance, chemical resistance and the like, and has excellent durability.
상기 댐퍼 본체(11)의 상부와 하부에는 각각 상부플레이트(12)와 하부플레이트(13)가 결합된다. The
상기 상부플레이트(12)와 하부플레이트(13)는 금속재 등으로 구성 가능하다.The
본 발명 3차원 강선 트러스를 이용한 합성 댐퍼는 다음과 같은 순서로 제작 가능하다.The synthetic damper using the three-dimensional steel wire truss of the present invention can be manufactured in the following order.
먼저, 도 2의 (a)와 같이, 연속된 강선을 3차원으로 직조한 3차원 강선 트러스(111)의 상부와 하부에 상부플레이트(12)와 하부플레이트(13)를 각각 결합한다.First, as shown in (a) of FIG. 2, the
그리고 도 2의 (b)와 같이, 상기 3차원 강선 트러스(111)의 외부에 몰드(2)를 설치하고, 내부에 충전재(113)를 주입한다.And, as shown in Figure 2 (b), the
마지막으로, 도 2의 (c)와 같이, 상기 충전재(113) 경화 후 몰드(2)를 탈형하여 합성 댐퍼(1)의 제작을 완료한다. Finally, as shown in (c) of FIG. 2, after curing the
본 발명 합성 댐퍼(1)를 이용하여 보(3)와 기둥(4)을 포함하여 구성되는 기존 프레임을 보강할 수 있다. By using the
즉, 도 3과 같이, 보(3)의 일측에 본 발명 합성 댐퍼(1)를 결합하고, 합성 댐퍼(1)에 브레이싱재(5)를 결합하여 기존 프레임을 보강할 수 있다. That is, as shown in FIG. 3, the present invention can be reinforced by combining the
또한, 도 4와 같이, 프레임의 내부에 보강벽체(6)를 설치하여 기존 프레임을 보강하고자 하는 경우에는 보강벽체(6)의 중간에 합성 댐퍼(1)를 설치하여 보강하는 것도 가능하다. In addition, as shown in FIG. 4, when the
특히, 보강벽체(6)에 의하여 보강할 경우에는 횡방향 하중에 의한 전단력 뿐 아니라 수직 하중을 지지할 수 있어야 한다. 본 발명 합성 댐퍼(1)의 댐퍼 본체(11)는 3차원 강선 트러스(111)와 충전재(113)의 합성으로 축강성이 뛰어나 이러한 보강벽체(6)의 성능을 충분히 발휘할 수 있다. In particular, in the case of reinforcing by the reinforcing
상기 3차원 강선 트러스(111)는 상부플레이트(12) 및 하부플레이트(13)와 각각 용접에 의해 결합할 수 있다. The three-dimensional
이와 같이, 상기 3차원 강선 트러스(111) 자체를 상부플레이트(12) 및 하부플레이트(13)와 용접에 의해 결합하면, 상하부플레이트(12, 13)의 횡방향 변위를 댐퍼 본체(11)로 직접 전달할 수 있을 뿐만 아니라 합성 댐퍼(1)가 인장 저항 성능을 보유할 수 있다. As described above, when the three-dimensional
특히, 기존 댐퍼는 회전 변위 발생시 플레이트가 댐퍼 본체(11)와 떨어져 감쇠 효과가 저하될 수 있다. 이와 달리 본 발명은 3차원 강선 트러스(111)가 복수의 지점에서 상하부플레이트(12, 13)와 용접 결합되므로, 상하부플레이트(12, 13)와 댐퍼 본체(11)의 들림 현상이 없다. Particularly, in the case of the existing damper, the damping effect may be lowered when the plate is separated from the
도 5는 납 코어가 구비된 합성 댐퍼를 도시하는 정면도이다.5 is a front view showing a synthetic damper with a lead core.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 댐퍼 본체(11)의 중앙에는 납 코어(14)가 구비될 수 있다. As shown in FIG. 5, a
기존의 LRB(Lead Rubber Bearing) 면진 장치는 철판과 고무가 적층된 적층고무에 납 플러그(plug)를 주입시켜 제작되는 것으로, 상부 구조물의 고유주기를 길게 하여 상부 구조물에 유발되는 지진력의 크기를 줄이고자 하는 면진 받침의 일종이다.The existing LRB (Lead Rubber Bearing) seismic isolation device is manufactured by injecting a lead plug into a laminated rubber stacked with iron plate and rubber, and lengthens the natural cycle of the upper structure to reduce the magnitude of the seismic force caused by the upper structure. It is a kind of seismic support.
이러한 LRB 면진 장치에 형성된 납 코어는 풍하중 등 낮은 수준의 진동은 초기 강성으로 제어한다. 그리고 지진시 발생하는 큰 수평력에 대해서는 납 코어의 소성 변형에 의해 에너지를 흡수하여 열 에너지로 변환함으로써 진동 에너지를 감쇠한다. 이에 따라 구조물에 발생할 수 있는 거동에 대하여 안정성을 확보한다. The lead core formed in such an LRB seismic isolation device controls low-level vibrations such as wind load to initial stiffness. In addition, for large horizontal forces generated during an earthquake, vibration energy is attenuated by absorbing energy and converting it into thermal energy by plastic deformation of the lead core. Accordingly, stability is secured against the behavior that may occur in the structure.
그러나 기존의 LRB 면진 장치는 설계 변위를 초과하거나 면진 장치에 들림이 발생할 경우 저항 성능이 전혀 없는 단점이 있다. However, the conventional LRB seismic isolation device has a disadvantage in that it does not have any resistance performance when the design displacement exceeds or if the seismic isolation device is lifted.
또한, 횡강성과 축강성은 각각 납 코어와 적층고무가 담당하는 것으로, 적층고무의 철판은 단순히 수직 하중에 대해 저항할 뿐 수평 하중에 대해서는 횡강성을 전혀 갖지 않는다. In addition, the lateral stiffness and axial stiffness are in charge of the lead core and the laminated rubber, respectively, and the iron plate of the laminated rubber simply resists the vertical load and does not have any lateral rigidity against the horizontal load.
따라서 본 발명에서는 기존 LRB 면진 장치에서 적층고무를 대신하여 3차원 강선 트러스(111)와 충전재(113)로 구성된 댐퍼 본체(11)를 사용함으로써, 합성 댐퍼(1) 전체가 횡강성을 갖도록 하여 감쇠 효과를 증가할 수 있도록 하였다. 이에 따라 횡하중이 과다한 경우에도 저항 성능을 유지할 수 있다. Therefore, in the present invention, by using the
아울러 지진 발생시 1차로 충전재(113), 2차로 납 코어(14), 3차로 3차원 강선 트러스(111)가 하중을 부담하여 다단으로 면진 거동이 가능하다. In addition, in the event of an earthquake, the filling
상기 합성 댐퍼(1)의 상하부플레이트(12, 13)는 3차원 강선 트러스(111)에 의해 고정되어 있으므로, 댐퍼 본체(11)와 상하부플레이트(12, 13)의 접합 면에서 횡강성을 보유하며, 상하부플레이트(12, 13)의 들림을 방지할 수 있다. Since the upper and
도 6은 스토퍼가 구비된 합성 댐퍼를 도시하는 정면도이다.6 is a front view showing a synthetic damper with a stopper.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 상부플레이트(12) 하부의 상기 댐퍼 본체(11) 양측에는 상부 스토퍼(15a)가 구비되고, 상기 하부플레이트(13) 상부의 상기 댐퍼 본체(11) 양측에는 상기 상부 스토퍼(15a)의 내측 또는 외측 위치에 하부 스토퍼(15b)가 상부 스토퍼(15a)와 이격되어 구비되도록 구성할 수 있다. As shown in FIG. 6,
경우에 따라 횡하중이 과다하게 작용할 경우에는 댐퍼의 설계 횡변위를 초과할 수 있다. In some cases, if the lateral load is excessive, the design lateral displacement of the damper may be exceeded.
따라서 댐퍼 본체(11)의 좌우에 스토퍼(15a, 15b)를 설치하여 합성 댐퍼(1)의 손상을 방지함과 동시에 구조물의 과다한 변위를 방지할 수 있도록 하였다.Accordingly,
이 경우 횡하중 발생시에는 1차적으로 댐퍼 본체(11)가 구조물의 횡변위를 제어한다. 그리고 설계강도 이상의 횡하중이 발생하면 2차적으로 스토퍼(15a, 15b)가 횡변위를 제어할 수 있다. In this case, when the lateral load occurs, the
도 7은 댐핑바가 구비된 합성 댐퍼를 도시하는 단면도이고, 도 8은 댐핑바에 의한 합성 댐퍼의 거동을 도시하는 도면이며, 도 9는 댐핑바가 복수 열로 구비된 합성 댐퍼의 실시예를 도시하는 도면이다.7 is a cross-sectional view showing a synthetic damper with a damping bar, FIG. 8 is a view showing the behavior of the synthetic damper by the damping bar, and FIG. 9 is a view showing an embodiment of a synthetic damper having a damping bar in a plurality of rows .
도 7, 도 8 등에 도시된 바와 같이, 상기 상부플레이트(12)의 하부와 하부플레이트(13)의 상부에는 댐퍼 본체(11)의 내부에 매립되는 댐핑바(16)가 각각 구비될 수 있다. As shown in FIGS. 7, 8, etc., a damping
상기 3차원 강선 트러스(111)와 충전재(113)로 구성되는 댐퍼 본체(11)만으로는 횡방향 강성이 다소 약하여 초기 변형이 커지는 경우가 발생할 수 있다. Only the
따라서 상기 합성 댐퍼(1)의 상하부플레이트(12, 13) 내측에 댐핑바(16)를 결합하여, 댐핑바(16)가 3차원 강선 트러스(111)의 다공부(112) 내에 삽입된 후 다공부(112)를 채우는 충전재(113) 내부에 매립되도록 구성할 수 있다. Therefore, by combining the damping
도 7, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 댐핑바(16)는 상하부플레이트(12, 13)에 캔틸레버 형식으로 결합되어, 초기 변형에 대해서는 캔틸레버 강성에 의해 저항하도록 구성할 수 있다.As shown in FIGS. 7 and 8(a), the damping
이 경우, 초기 작은 규모의 횡하중에 대해서는 댐핑바(16)가 구비된 댐퍼 본체(11)의 상하부는 강성이 커 거동하지 않는다. 그리고 댐퍼 본체(11)의 중앙 부분에만 횡변위가 발생한다(θ1).In this case, for the initial small-scale lateral load, the upper and lower parts of the
또한, 상하부 댐핑바(16)에 의해 댐핑바(16) 사이의 댐퍼 본체(11) 높이가 작아지므로, 초기 횡방향 강성이 증가된다. In addition, since the height of the
횡하중이 더 커지면, 도 8의 (b)와 같이 댐핑바(16)가 포함된 댐퍼 본체(11)는 상하부에 휨 변형을 일으키면서 에너지가 소산된다(θ3).When the lateral load becomes larger, the
이때, 상기 댐퍼 본체(11)의 중앙에는 추가로 횡변위가 발생한다(θ1+2).At this time, an additional lateral displacement occurs in the center of the damper body 11 (θ 1+2 ).
뿐만 아니라 상기 댐핑바(16)의 휨 변형시 댐핑바(16)와 충전재(113) 사이에서 슬립(slip)이 발생하면서 추가적인 에너지 소산 능력을 발휘할 수 있다.In addition, when bending deformation of the damping
즉, 작은 규모의 횡하중에 대해서는 상하부 댐핑바(16) 사이의 댐퍼 본체(11)가 저항하고, 중규모 이상의 횡하중에 대해서는 상하부의 댐핑바(16)와 댐퍼 본체(11)가 같이 복합적으로 거동하여 에너지 흡수 및 감쇠가 일어난다.That is, the
따라서 초기 변형을 줄이면서도 횡하중의 강도에 따라 단계별 대응이 가능하다.Therefore, it is possible to respond step by step according to the strength of the lateral load while reducing the initial deformation.
상기 댐핑바(16)는 요구되는 설계 강성, 댐퍼 본체(11)의 다공부(112) 크기 등을 고려하여 환봉 형태 또는 평철(Flat bar) 형태 등을 사용 가능하다. 그러나 일정 규모 이상의 횡하중에 대해 변형이 용이하도록 댐퍼 본체(11)의 폭 방향으로 배치되는 평철을 사용하는 것이 바람직하다.The damping
상기 댐핑바(16)는 합성 댐퍼(1)의 길이 방향을 따라 복수 개가 상호 이격되도록 배치될 수 있다. The damping
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 댐핑바(16)는 댐퍼 본체(11)의 폭, 초기 설계 강성 등에 따라 합성 댐퍼(1)의 폭 방향을 따라 상호 이격되도록 복수 열로 배치될 수도 있다.9, the damping
1: 합성 댐퍼
11: 댐퍼 본체
111: 3차원 강선 트러스
112: 다공부
113: 충전재
12: 상부플레이트
13: 하부플레이트
14: 납 코어
15a: 상부 스토퍼
15b: 하부 스토퍼
16: 댐핑바
2: 몰드
3: 보
4: 기둥
5: 브레이싱재
6: 보강벽체1: Synthetic damper 11: Damper body
111: 3D steel wire truss 112: perforated
113: Filling material 12: Upper plate
13: lower plate 14: lead core
15a:
16: Damping bar 2: Mold
3: beam 4: pillar
5: Bracing material 6: Reinforcement wall
Claims (5)
상기 댐퍼 본체(11)의 상하부에 각각 결합되는 상부플레이트(12)와 하부플레이트(13); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 강선 트러스를 이용한 합성 댐퍼.
3D steel wire truss 111 having a porous portion 112 formed therein by weaving continuous steel wires in 3D, and a synthetic resin filler provided to be filled in the porous portion 112 of the 3D steel wire truss 111 and to surround the outside A damper body 11 composed of 113; And
An upper plate 12 and a lower plate 13 respectively coupled to upper and lower portions of the damper body 11; Synthetic damper using a three-dimensional steel wire truss, characterized in that consisting of.
상기 3차원 강선 트러스(111)는 상부플레이트(12) 및 하부플레이트(13)와 각각 용접에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 3차원 강선 트러스를 이용한 합성 댐퍼.
In claim 1,
The 3D steel wire truss 111 is a synthetic damper using a 3D steel wire truss, characterized in that the upper plate 12 and the lower plate 13 are respectively joined by welding.
상기 댐퍼 본체(11)의 중앙에는 납 코어(14)가 구비되는 것을 특징으로 하는 3차원 강선 트러스를 이용한 합성 댐퍼.
In claim 2,
Composite damper using a three-dimensional steel wire truss, characterized in that the lead core 14 is provided in the center of the damper body (11).
상기 상부플레이트(12) 하부의 상기 댐퍼 본체(11) 양측에는 상부 스토퍼(15a)가 구비되고,
상기 하부플레이트(13) 상부의 상기 댐퍼 본체(11) 양측에는 상기 상부 스토퍼(15a)의 내측 또는 외측 위치에 하부 스토퍼(15b)가 상부 스토퍼(15a)와 이격되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 3차원 강선 트러스를 이용한 합성 댐퍼.
In claim 1,
On both sides of the damper body 11 under the upper plate 12, upper stoppers 15a are provided,
Three-dimensional, characterized in that the lower stopper 15b is provided so that the lower stopper 15b is spaced apart from the upper stopper 15a in the inner or outer position of the upper stopper 15a on both sides of the lower plate 13. Synthetic damper using steel wire truss.
상기 상부플레이트(12)의 하부와 하부플레이트(13)의 상부에는 댐퍼 본체(11)의 내부에 매립되는 댐핑바(16)가 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 3차원 강선 트러스를 이용한 합성 댐퍼.In claim 1,
Synthetic damper using a three-dimensional steel wire truss, characterized in that a damping bar (16) embedded in the inside of the damper body (11) is provided at the lower portion of the upper plate (12) and the upper portion of the lower plate (13).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180147435A KR20200061761A (en) | 2018-11-26 | 2018-11-26 | Composite damper using 3 dimensional steel stuss |
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KR1020180147435A KR20200061761A (en) | 2018-11-26 | 2018-11-26 | Composite damper using 3 dimensional steel stuss |
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---|---|
KR20200061761A true KR20200061761A (en) | 2020-06-03 |
Family
ID=71087732
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KR1020180147435A KR20200061761A (en) | 2018-11-26 | 2018-11-26 | Composite damper using 3 dimensional steel stuss |
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KR (1) | KR20200061761A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111634249A (en) * | 2020-06-16 | 2020-09-08 | 重庆广播电视大学重庆工商职业学院 | Automobile bumper based on three-dimensional lattice material |
-
2018
- 2018-11-26 KR KR1020180147435A patent/KR20200061761A/en not_active Application Discontinuation
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