KR101921449B1 - 가변형 내진보강장치 - Google Patents

Abstract

건물의 내진 보강을 위해, 건물의 개구부에 설치되되, 크기 변경이 가능한 가변형 구조를 갖는 내진보강장치가 개시된다. 본 가변형 내진보강장치는 건물의 내진 보강을 위해, 상기 건물의 개구부에 설치되는 내진보강장치로서, 복수로 마련되고, 수직으로 절곡된 L형의 H형강으로 마련되어, 상기 개구부의 네 모서리의 내측에 각각의 플랜지(flange)가 고정되어 설치되는 코너프레임; 및 복수로 마련되고, 일측부 및 타측부가 각각 서로 다른 코너프레임의 웨브(web)와 겹치도록 고정되어, 상기 서로 다른 코너프레임 사이를 연결하는 연결프레임;을 포함하고, 상기 연결프레임은, 상기 코너프레임의 웨브와 겹치는 면적이 조절되도록 마련되어, 상기 서로 다른 코너프레임 사이의 간격이 조절되도록 함으로써, 상기 개구부의 크기와 상관없이 상기 개구부의 내측에 설치 가능하도록 한다. 이에 의해, 내진보강장치가 건물의 개구부에 설치되어 개구부의 내진성을 향상시키되, 내진보강장치의 크기 조절이 가능하여, 다양한 크기의 개구부에도 유연하게 대응하여 설치될 수 있으며, 개구부의 강도 보강 외에도 추가적인 내진 효과가 제공될 수 있고, 건물 설계 단계에서 사전 제작 및 대량 생산이 가능하여, 시공 시간, 비용 등을 절감할 수 있다.

Description

가변형 내진보강장치{Variable seismic reinforcing device}

본 발명은 가변형 내진보강장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건물의 내진 보강을 위해, 건물의 개구부에 설치되되, 크기 변경이 가능한 가변형 구조를 갖는 내진보강장치에 관한 것이다.

건물에는 시야 확보, 통풍, 채광, 출입 등을 위한 개구부가 요구되나, 개구부는 건물의 다른 부분에 비하여 응력이 집중되기 때문에, 지진 등의 원인으로 수평하중이 가해질 경우, 건물의 개구부로부터 인장균열이 시작되어 건물 붕괴로 이어질 수 있다.

때문에, 지진으로부터 발생하는 피해를 최소화하기 위해, 건물의 개구부에 다양한 내진보강장치가 사용되고 있으며, 대표적인 내진보강장치로는 한국등록특허 제10-1185974호 "가새부재를 이용한 기둥부와 보의 연결부 보강장치 및 이를 이용한 구조물 보강방법"과 같이, 개구부의 내측에 사각형의 철골프레임을 고정 시켜, 개구부의 강도를 보강하는 장치가 사용되고 있다.

하지만, 이와 같은 보강장치는, 개구부 내측과 철골프레임 간의 크기가 정확하게 일치해야 하기 때문에, 설계상의 개구부의 크기와 시공 후의 개구부의 실측값 간에 오차 발생 가능성에 의하여, 시공 후의 개구부의 실측값을 측정한 후에야 내진보강장치를 제작 가능하며, 각 개구부의 실측값에 따라 다른 크기의 내진보강장치를 개별적으로 맞춤 제작해야 하기 때문에 대량 생산이 불가능하여, 시간, 비용 등에 있어서 효율성이 떨어진다는 단점이 존재한다.

한국등록특허 제10-1185974호(발명의 명칭: 가새부재를 이용한 기둥부와 보의 연결부 보강장치 및 이를 이용한 구조물 보강방법)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명의 목적은 건물의 개구부에 설치되어 개구부의 내진성을 향상시키되, 개구부의 다양한 크기에도 유연하게 대응하여 적용될 수 있도록 가변형 구조를 갖는 내진보강장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 개구부의 내측에 사각형의 철골프레임을 고정 시키되, 개구부의 강도 보강 외에도 추가적인 내진 효과를 제공하는 내진보강장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 내진보강장치는 건물의 내진 보강을 위해, 상기 건물의 개구부에 설치되는 내진보강장치로서, 복수로 마련되고, 수직으로 절곡된 L형의 H형강으로 마련되어, 상기 개구부의 네 모서리의 내측에 각각의 플랜지(flange)가 고정되어 설치되는 코너프레임; 및 복수로 마련되고, 일측부 및 타측부가 각각 서로 다른 코너프레임의 웨브(web)와 겹치도록 고정되어, 상기 서로 다른 코너프레임 사이를 연결하는 연결프레임;을 포함하고, 상기 연결프레임은, 상기 코너프레임의 웨브와 겹치는 면적이 조절되도록 마련되어, 상기 서로 다른 코너프레임 사이의 간격이 조절되도록 함으로써, 상기 개구부의 크기와 상관없이 상기 개구부의 내측에 설치 가능하도록 한다.

이때, 상기 코너프레임은, 웨브의 양단부에 각각 복수로 마련되되, 길이 방향을 따라 기설정된 간격으로 형성되는 제1 고정홀;을 포함하고, 상기 연결프레임은, 상기 일측부 및 타측부에 각각 복수로 마련되되, 길이 방향을 따라 상기 제1 고정홀과 동일한 간격으로 형성되는 제2 고정홀;을 포함하며, 상기 제1 고정홀 및 상기 제2 고정홀은, 서로 간에 겹쳐진 상태에서 볼트 및 너트에 의해 고정되어 상기 코너프레임과 상기 연결프레임이 서로 고정되도록 하되, 서로 간에 겹쳐진 개수에 따라 상기 코너프레임과 상기 연결프레임이 겹치는 면적이 조절되도록 할 수 있다.

그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 내진보강장치는 소정의 길이를 갖되, 양단부에 제3 고정홀이 각각 마련되는 보강프레임;을 더 포함하고, 상기 연결프레임은, 중단부의 일측 및 타측에 복수로 마련되는 보강홀;을 포함하고, 상기 보강프레임은, 상기 각각의 제3 고정홀이 상기 중단부의 일측에 마련되는 어느 하나의 보강홀 및 상기 중단부의 타측에 마련되는 다른 하나의 보강홀과 각각 겹쳐진 상태에서 볼트 및 너트에 의해 고정되어 상기 연결프레임을 보강함으로써, 상기 연결프레임의 뒤틀림을 방지할 수 있다.

또한, 상기 연결프레임은, 상기 일측부 및 타측부의 폭이 상기 코너프레임의 상하 플랜지 간의 거리와 동일하거나 좁게 마련되되, 상기 중단부의 폭이 상기 상하 플랜지 간의 거리보다 넓게 마련되어, 상기 연결프레임이 상기 코너프레임과 상기 일측부 및 타측부의 길이 이상 겹쳐지는 경우, 상기 중단부가 상기 코너프레임의 상하 플랜지에 걸려 상기 일측부 및 타측부의 길이 이상 겹쳐지지 않을 수 있다.

그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 내진보강장치는 상기 연결프레임의 중단부와 동일한 면적으로 마련되되, 상기 코너프레임의 웨브와 동일한 두께로 마련되는 보조프레임;을 더 포함하고, 상기 연결프레임은, 한 쌍의 연결프레임이 함께 상기 서로 다른 코너프레임 사이를 연결하는 경우, 상기 한 쌍의 연결프레임의 각각의 일측부 및 타측부가 상기 코너프레임의 웨브를 사이에 두고 마주하여 고정되되, 상기 한 쌍의 연결프레임의 각각의 중단부가 상기 보조프레임을 사이에 두고 마주하여 고정될 수 있다.

또한, 상기 연결프레임은, 상기 중단부의 일측에 마련되는 보강홀과 상기 중단부의 타측에 마련되는 보강홀 사이에 복수로 마련되고, 상기 연결프레임의 길이방향과 수직한 방향의 길이를 갖도록 마련되는 절개홀;을 더 포함하고, 상기 연결프레임은, 기설정된 강도 이상의 힘이 가해지면, 상기 절개홀에 의해 상기 연결프레임이 뒤틀리지 않고, 찢어져 절개될 수 있다.

그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 내진보강장치는 4개의 코너프레임과 8개의 연결프레임이 연결 및 고정되어 상기 개구부에 설치되는 경우, 상측부가 8개의 연결프레임 중 상측에 위치하는 한 쌍의 연결프레임과 연결되어, 진자운동을 통해 진동을 흡수하는 댐퍼추;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 댐퍼추는, 끝단이 약자성(弱磁性)을 갖도록 마련되어, 평상시에는 상기 코너프레임에 부착되되, 진동 또는 외부의 충격에 의해 기설정된 강도 이상의 힘이 가해지면 상기 코너프레임으로부터 탈착될 수 있다.

이에 의해, 내진보강장치가 건물의 개구부에 설치되어 개구부의 내진성을 향상시키되, 내진보강장치의 크기 조절이 가능하여, 다양한 크기의 개구부에도 유연하게 대응하여 설치될 수 있으며, 개구부의 강도 보강 외에도 추가적인 내진 효과가 제공될 수 있다.

또한, 건물 설계 단계에서 내진보강장치의 사전 제작 및 대량 생산이 가능하여, 시공 시간, 비용 등을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 내진보강장치가 건물의 개구부에 설치된 모습을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 내진보강장치의 전체적인 형상을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 내진보강장치의 크기가 조절되는 원리를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연결프레임을 더욱 상세하게 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보강프레임 및 보조프레임을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 댐퍼추를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 댐퍼추를 더욱 상세하게 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1 댐퍼추를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1 댐퍼추를 더욱 상세하게 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제2 댐퍼추를 설명하기 위해 도시한 도면이다.

이하에서는 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위한 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되게 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조부호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 내진보강장치(10)가 건물의 개구부에 설치된 모습을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 내진보강장치(10)의 전체적인 형상을 도시한 도면이며, 도 3의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 내진보강장치(10)의 크기가 최소화되도록 조절된 상태를 도시한 도면이고, 도 3의 (b)는본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 내진보강장치(10)의 크기가 최대화되도록 조절된 상태를 도시한 도면이다.

이하에서는 도 1 내지 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 내진보강장치(10)를 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 내진보강장치(10)는, 건물의 개구부에 설치되어 개구부의 내진성을 향상시키되, 개구부의 다양한 크기에도 유연하게 대응하여 적용될 수 있도록 하기 위해 마련된다.

이를 위해, 본 실시예에 따른 가변형 내진보강장치(10)는, 코너프레임(100) 및 연결프레임(200)을 포함한다.

코너프레임(100)은, 복수로 마련되고, 상측 및 하측의 플랜지(110)와 상측 및 하측의 플랜지(110)를 연결하는 웨브(120)로 구성되는 H형강으로 마련되되, H형강이 연장형성되다 수직으로 절곡되어, 전체적인 형상을 측면에서 바라보았을 때 'L'자 형상을 이루며, 건물의 개구부의 네 모서리의 내측에 고정되어 설치된다.

상측과 하측의 플랜지 중 어느 하나의 플랜지(110)는 건물의 개구부의 내측 벽과 접하여 고정됨으로써 코너프레임(100)이 개구부에 고정되도록 할 수 있으며, 풀스터드 볼트(pull stud bolt)에 의해 고정되되, 풀스터드 볼트에 의해 이격된 공간에는 충진재가 채워질 수 있다.

웨브(120)는 양단부에 각각 복수로 마련되되, 길이 방향을 따라 기설정된 간격으로 형성되는 제1 고정홀(121)을 포함할 수 있으며, 제1 고정홀(121)은 연결프레임(200)이 고정되도록 하기 위해 마련될 수 있다.

한편, 연결프레임(200)은, 복수로 마련되고, 연결프레임의 측부(210)가 각각 서로 다른 코너프레임의 웨브(120)와 겹치도록 고정되어, 서로 다른 코너프레임(100) 사이를 연결하기 위해 마련된다.

이를 위해, 연결프레임(200)은, 연결프레임의 측부(210)와 연결프레임의 중단부(220)로 구성될 수 있다.

연결프레임의 측부(210)는, 각각 복수로 마련되되, 길이 방향을 따라 제1 고정홀(121)과 동일한 간격으로 형성되는 제2 고정홀(211)을 포함할 수 있고, 제2 고정홀(211)은 제1 고정홀(121)과 겹쳐진 상태에서 볼트 및 너트에 의해 고정됨으로써, 코너프레임(100)과 연결프레임(200)이 서로 고정되도록 할 수 있다.

여기서, 연결프레임의 측부(210)는 연결프레임(200)의 일측부 및 타측부를 지칭한다.

예를 들면, 제1 고정홀(121) 및 제2 고정홀(211)은 기설정된 간격으로 형성되는 복수의 열로 배열되되, 복수의 행을 갖도록 배열되어, 함께 고정됨으로써 코너프레임(100)과 연결프레임(200) 간의 고정력을 높일 수 있다.

본 가변형 내진보강장치(10)는 도 3의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 고정홀(121) 및 제2 고정홀(211)이 서로 간에 겹쳐진 열의 개수에 따라 코너프레임(100)과 연결프레임(200) 간에 겹치는 면적이 조절되도록 할 수 있다.

즉, 연결프레임의 측부(210)와 각각에 연결되는 서로 다른 코너프레임의 웨브(120-1, 120-2)가 겹쳐지는 면적을 조절되도록 하여, 서로 다른 코너프레임(100-1, 100-2) 사이의 간격이 조절되도록 할 수 있고, 이로 인해, 복수의 코너프레임(100-1, 100-2, 100-3, 100-4)과 복수의 연결프레임(200-1, 200-2, 200-3, 200-4)이 연결되어 이루는 사각형의 내진보강장치(10)의 크기가 조절될 수 있어, 내진보강장치(10)가 건물의 개구부의 크기와 상관없이 개구부의 내측에 설치 가능하도록 할 수 있다.

연결프레임의 중단부(220)는 연결프레임(200)과 코너프레임(100)이 기설정된 면적을 초과하여 겹쳐지지 않도록 하기 위해 마련될 수 있으며, 연결프레임의 중단부(220)에 관한 더욱 상세한 설명은 도 4 내지 5를 참고하여 후술하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연결프레임(200)을 더욱 상세하게 설명하기 위해 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보강프레임(300) 및 보조프레임(400)을 설명하기 위해 도시한 도면이다.

이하에서는 도 4 내지 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 연결프레임의 중단부(220)를 더욱 상세하게 설명하고, 보강프레임(300) 및 보조프레임(400)을 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 연결프레임의 중단부(220)는, 상술한 바와 같이, 연결프레임(200)과 코너프레임(100)이 기설정된 면적을 초과하여 겹쳐지지 않도록 하기 위해 마련 될 수 있다.

구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 연결프레임의 측부(210)는, 폭이 상측 플랜지(110-1, 110-3)와 하측 플랜지(110-2, 110-4) 간의 거리와 동일하거나 좁게 마련되어, 연결프레임의 측부(210)는 웨브(120)와 접면한 상태로 상측 플랜지(110-1, 110-3)와 하측 플랜지(110-2, 110-4) 사이에 삽입될 수 있으나, 연결프레임의 중단부(220)는 폭이 상측 플랜지(110-1, 110-3)와 하측 플랜지(110-2, 110-4) 간의 거리보다 넓게 형성되어, 연결프레임의 중단부(220)는 상측 플랜지(110-1, 110-3)와 하측 플랜지(110-2, 110-4)에 걸림으로써 웨브(120)와 접면한 상태로 상측 플랜지(110-1, 110-3)와 하측 플랜지(110-2, 110-4) 사이로 삽입될 수 없도록 하여, 연결프레임(200)은 코너프레임(100)과 연결프레임의 측부(210)의 길이 이상 겹쳐지지 않도록 할 수 있다.

본 가변형 내진보강장치(10)는, 연결프레임(200)을 보강하기 위해, 상술한 코너프레임(100) 및 연결프레임(200) 외에도 보강프레임(300)을 더 포함할 수 있다.

보강프레임(300)은, 소정의 길이를 갖되, 보강프레임(300)의 양단부에 연결프레임의 중단부(220)와 고정을 위한 제3 고정홀(310)이 각각 마련될 수 있다.

보강프레임(300)이 마련되는 경우, 연결프레임의 중단부(220)는 일측 및 타측에 복수로 마련되는 보강홀(222)을 포함할 수 있으며, 각각의 제3 고정홀(310)은 일측에 마련되는 어느 하나의 보강홀(222-1) 및 타측에 마련되는 다른 하나의 보강홀(222-2)과 각각 겹쳐진 상태에서 볼트 및 너트에 의해 고정됨으로써, 보강프레임(300)이 연결프레임(200)을 보강하여, 연결프레임(200)의 뒤틀림을 방지할 수 있다.

그리고 보강프레임(300)은 두께 및 폭이 조절됨으로써, 연결프레임(200)의 보강 강도가 조절되도록 할 수 있다.

또한, 본 가변형 내진보강장치(10)는 연결프레임(200)에 의한 서로 다른 코너프레임(100) 간의 연결이 강화되도록 하기 위해, 서로 다른 코너프레임(100) 간에 한 쌍의 연결프레임(200)이 고정되어 연결되도록 할 수 있다.

그리고 본 내진보강장치(10)는, 한 쌍의 연결프레임(200)이 함께 서로 다른 코너프레임(100) 사이를 연결하는 경우, 상술한 코너프레임(100), 연결프레임(200) 및 보강프레임(300) 외에도 보조프레임(400)을 더 포함할 수 있다.

한 쌍의 연결프레임(200)이 함께 서로 다른 코너프레임(100) 사이를 연결하는 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 연결프레임의 각각의 측부가, 웨브(120)를 사이에 두고 마주하여 고정될 수 있고. 이때, 한 쌍의 연결프레임의 중단부(220-1, 220-2) 사이에 보조프레임(400)이 삽입되어, 함께 고정됨으로써, 한 쌍의 연결프레임(200-1, 200-2) 간에 이격이 발생하지 않도록 할 수 있다.

이를 위해, 보조프레임(400)은 연결프레임의 중단부(220)와 동일한 면적으로 마련되되, 웨브(120)와 동일한 두께로 마련되고, 일측 및 타측에 복수의 제4 고정홀(410)을 포함할 수 있다.

일측 및 타측에 마련되는 제4 고정홀(410)은 각각 한 쌍의 연결프레임의 중단부에 각각 마련되는 한 쌍의 보강홀(222)과 겹쳐져 볼트 및 너트에 의해 고정됨으로써 보조프레임(400)이 한 쌍의 연결프레임(200) 사이에 고정되도록 할 수 있다.

또한, 한 쌍의 연결프레임(200)이 함께 서로 다른 코너프레임(100) 사이를 연결하는 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 연결프레임(200-1, 200-2)에는 각각의 보강프레임(300-1, 310-2)이 마련될 수 있으며, 한 쌍의 보강프레임(300-1, 300-2)과, 한 쌍의 연결프레임(200-1, 200-2) 및 하나의 보조프레임(400)은 두 개의 볼트와 두 개의 너트에 의해 함께 고정될 수 있다.

그리고 연결프레임의 중단부(220)는, 연결프레임(200)에 기설정된 강도 이상의 외력이 가해지는 경우에는 연결프레임(200)이 뒤틀리지 않고 찢어져 절개되도록 하기 위해, 중단부의 일측에 마련되는 보강홀(222-1, 222-3)과 중단부의 타측에 마련되는 보강홀(222-2, 222-4) 사이에 위치하되, 복수로 마련되고, 연결프레임(200)의 길이방향과 수직한 방향의 길이를 갖도록 형성되는 절개홀(221)을 포함할 수 있다.

즉, 보강프레임(300)과 절개홀(221)이 마련되는 경우, 지진, 강풍 등에 의해, 연결프레임(200)에 일정 이하의 외력이 가해지면, 보강프레임(300)에 의해 연결프레임(200)의 뒤틀림이 방지되되, 연결프레임(200)에 일정 이상의 외력이 가해지면, 절개홀(221)에 의해 연결프레임(200)이 찢겨짐으로써, 건물의 개구부에 가해지는 외력의 일부를 흡수하도록 할 수 있으며, 본 내진보강장치(10)의의 뒤틀림으로 인하여 발생 가능한 2차적인 피해를 방지할 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 댐퍼추(500)를 설명하기 위해 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 댐퍼추(500)를 더욱 상세하게 설명하기 위해 도시한 도면이다.

이하에서는 도 6 내지 7을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 댐퍼추(500)를 설명하기로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 가변형 내진보강장치(10)는, 지진, 강풍 등에 의해 발생하는 진동을 흡수하기 위해, 상술한 일 실시예에 따른 코너프레임(100), 연결프레임(200), 보강프레임(300) 및 보조프레임(400) 외에, 제1 댐퍼추(500)를 더 포함할 수 있다.

4개의 코너프레임(100)과 8개의 연결프레임(200)이 연결 및 고정되어 개구부에 설치되는 경우, 제1 댐퍼추(500)는, 상측부가 8개의 연결 프레임 중 상측에 위치하는 한 쌍의 연결프레임(200)과 연결되어, 진자운동을 함으로써, 지진, 강풍 등에 의해 발생하는 진동을 흡수할 수 있다.

이를 위해, 제1 댐퍼추(500)는 바 형태로 마련되며, 일단이 개구부 상측에 설치되는 한 쌍의 연결프레임(200)에 연결되어 진자운동이 가능하도록 하고, 타단이 약자성(弱磁性)을 갖도록 마련되어, 평시에는 코너프레임(100)에 부착되어 개구부의 시야를 가리지 않도록 하되, 지진, 강풍 등에 의한 진동 또는 충격에 의해 기설정된 강도 이상의 힘이 가해지면, 제1 댐퍼추(500)의 타단이 코너프레임(100)으로부터 탈착되어 진자운동을 함으로써 지진, 강풍 등에 의한 진동을 흡수하도록 할 수 있다.

예를 들어, 제1 댐퍼추(500)의 타단이 전자석으로 마련되고, 전원공급부(미도시)에 의해 전원이 공급되어 코너프레임(100)에 부착되는 경우, 진동감지센서(미도시)가 추가로 마련되어, 진동이 감지되면, 전원 공급이 차단되도록 하여, 제1 댐퍼추(500)의 타단이 자성을 잃도록 함으로써 코너프레임(100)으로부터 탈착되도록 할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 가변형 내진보강장치(10)에 제1 댐퍼추(500)가 추가로 마련되는 경우, 연결프레임(200)은 상술한 연결프레임의 측부(210), 연결프레임의 중단부(220) 외에도 연결부(230)를 더 포함할 수 있다.

연결부(230)는 연결프레임의 중단부(220)로부터 하측 방향으로 돌출되어 형성되되, 연결홀(231)이 마련되어, 개구부 상측에 설치되는 한 쌍의 연결프레임(200)에 각각 마련되는 한 쌍의 연결홀(231)에 제1 댐퍼추(500)의 일단이 축 고정 됨으로써 제1 댐퍼추(500)가 연결프레임(200)에 연결되도록 할 수 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1 댐퍼추(500)를 설명하기 위해 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1 댐퍼추(500)를 더욱 상세하게 설명하기 위해 도시한 도면이다.

이하에서는 도 8 내지 9를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가변형 내진보강장치(10)를 설명하기로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1 댐퍼추(500) 역시 다른 실시예에 따른 제1 댐퍼추(500)와 마찬가지로 4개의 코너프레임(100)과 8개의 연결프레임(200)이 연결 및 고정되어 개구부에 설치되는 경우, 제1 댐퍼추(500)는, 상측부가 8개의 연결 프레임 중 상측에 위치하는 한 쌍의 연결프레임(200)과 연결되어, 진자운동을 함으로써, 지진, 강풍 등에 의해 발생하는 진동을 흡수하기 위해 마련될 수 있다.

이를 위해, 제1 댐퍼추(500)는 진자운동을 위해 무게추 역할을 하는 제1 무게추(510) 및 제1 무게추(510)와 연결부(230)를 연결하는 연결바(520)를 포함할 수 있다.

그리고 제1 무게추(510)는 평시에는 코너프레임(100)에 수납되어 개구부의 시야를 가리지 않도록 하되, 지진, 강풍 등에 의한 진동 또는 충격에 의해 기설정된 강도 이상의 힘이 가해지면, 제1 무게추(510)가 코너프레임(100)으로부터 이탈되어 진자운동을 함으로써 지진, 강풍 등에 의한 진동을 흡수하도록 할 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 제1 무게추(510)가 코너프레임(100)에 수납 가능하도록 하기 위해, 하측의 플랜지(110)는 단턱(111) 및 출입홀(112)을 포함할 수 있다.

단턱(111)은 하측의 플랜지(110)의 내측면으로부터 내측 방향으로 돌출되되, 원형을 이뤄 단턱(111)에 거치된 제1 무게추(510)가 구르지 않도록 하되, 단면이 반원형으로 형성되어, 지진, 강풍 등에 의한 진동 또는 충격에 의해 기설정된 강도 이상의 힘이 가해지면, 제1 무게추(510)가 단턱(111)을 넘어 단턱(111)으로부터 이탈되도록 할 수 있다.

출입홀(112)은 하측의 플랜지(110)에 타공되어 형성되되, 지름이 제1 무게추(510)의 지름보다 크도록 형성된 원형으로 마련될 수 있다.

제1 무게추(510)는 출입홀(112)을 통해 출입되며, 기설정된 강도 이상의 힘이 가해져, 제1 무게추(510)가 단턱(111)으로부터 이탈되면, 제1 무게추(510)가 출입홀(112)을 통해 코너프레임(100)으로부터 배출되어 제1 댐퍼추(500)가 진자운동이 가능하도록 할 수 있다.

예를 들어, 단턱(111)이 전자석으로 마련되고, 전원공급부(미도시)에 의해 전원이 공급되는 경우, 진동감지센서가(미도시) 추가로 마련되어, 평시에는 단턱(111)의 자성에 의해, 제1 무게추(510)가 구르지 않도록 하되, 진동이 감지되면, 전원 공급이 차단되도록 하여, 단턱(111)이 자성을 잃도록 함으로써 제1 무게추(510)가 진동 또는 충격에 의해 제1 무게추(510)가 단턱(111)을 넘어 단턱(111)으로부터 이탈 가능하도록 할 수 있다.

제1 무게추(510)는 탄성이 있는 물질로 이루어져 제1 무게추(510)에 의한 2차적인 사고를 방지할 수 있으며, 단턱(111)이 전자석으로 마련되는 경우, 제1 무게추(510)는 강자성체로 마련되되, 겉면이 탄성이 있는 물질이 둘러 싸도록 마련될 수 있다.

본 실시예에 따른 또 다른 실시예에 따른 가변형 내진보강장치(10)는 상술한 코너프레임(100) 및 제1 댐퍼추(500) 외에는 다른 실시예에 따른 가변형 내진보강장치(10)와 동일한 구성을 갖는다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제2 댐퍼추(600)를 설명하기 위해 도시한 도면이다.

이하에서는 도 10을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시에에 따른 가변형 내진보강장치(10)를 설명하기로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가변형 내진보강장치(10)는 다른 실시예에 따른 가변형 내진보강장치(10)와 동일하게 구성되되, 제1 댐퍼추(500)가 제2 댐퍼추(600)로 대체되며, 4개의 코너프레임(100)과 8개의 연결프레임(200)이 연결 및 고정되어 개구부에 설치되는 경우, 상측에 마련되는 한 쌍의 연결프레임(200) 외에도 좌측, 우측 및 하측에 위치한 모든 연결프레임(200)에 연결부(230)가 마련될 수 있다.

제2 댐퍼추(600)는 건축물의 개구부에 진동, 강풍등에 의한 진동이 발생하는 경우, 진동을 억제하기 위한 동조질량댐퍼(tuned mass damper) 역할을 수행하기 위해 마련될 수 있다.

이를 위해 제2 댐퍼추(600)는 용수철(610) 및 제2 무게추(620)를 포함할 수 있다.

용수철(610)은 연결프레임(200)과 제2 무게추(620)를 연결하기 위해 마련되고, 제2 무게추(620)는 구 형태로 양측에 서로 다른 연결프레임(200)에 연결되어 동조질량댐퍼의 무게추 역할을 할 수 있다.

예를 들어, 어느 하나의 제2 무게추(620)의 일측에, 일측이 연결된 용수철(610)은 타측이, 상측 또는 하측에 위치된 연결프레임(200)에 연결되고, 어느 하나의 제2 무게추(620)의 타측에 일측이 연결된 용수철(610)은 타측이 좌측 또는 우측에 위치한 연결프레임(200)에 연결됨으로써 하나의 제2 댐퍼추(600)를 구성하며, 필요에 따라 4개의 제2 댐퍼추(600)가 마련될 수 있다.

구체적으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 어느 하나의 제2 무게추(620-1)의 일측에, 일측이 연결된 용수철(610-1)은 타측이, 상측에 위치된 연결프레임(200-1)에 연결되고, 어느 하나의 제2 무게추(620-1)의 타측에 일측이 연결된 용수철(610-2)은 타측이 좌측에 위치한 연결프레임(200-2)에 연결됨으로써 하나의 제2 댐퍼추(600-1)를 구성할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

10: 내진보강장치 100: 코너프레임
110: 플랜지 111: 단턱
112: 출입홀 120: 웨브
121: 제1 고정홀 200: 연결프레임
210: 연결프레임의 측부 211: 제2 고정홀
220: 연결프레임의 중단부 221: 절개홀
222: 보강홀 230: 연결부
231: 연결홀 300: 보강프레임
310: 제3 고정홀 400: 보조프레임
410: 제4 고정홀 500: 제1 댐퍼추
510: 제1 무게추 520: 연결바
600: 제2 댐퍼추 610: 용수철
620: 제2 무게추

Claims (8)

1. 건물의 내진 보강을 위해, 상기 건물의 개구부에 설치되는 내진보강장치에 있어서,
   복수로 마련되고, 수직으로 절곡된 L형의 H형강으로 마련되어, 상기 개구부의 네 모서리의 내측에 각각의 플랜지(flange)가 고정되어 설치되는 코너프레임; 및
   복수로 마련되고, 일측부 및 타측부가 각각 서로 다른 코너프레임의 웨브(web)와 겹치도록 고정되어, 상기 서로 다른 코너프레임 사이를 연결하는 연결프레임;을 포함하고,
   상기 연결프레임은,
   상기 코너프레임의 웨브와 겹치는 면적이 조절되도록 마련되어, 상기 서로 다른 코너프레임 사이의 간격이 조절되도록 함으로써, 상기 개구부의 크기와 상관없이 상기 개구부의 내측에 설치 가능하도록 하며,
   상기 코너프레임은,
   웨브의 양단부에 각각 복수로 마련되되, 길이 방향을 따라 기설정된 간격으로 형성되는 제1 고정홀;을 포함하고,
   상기 연결프레임은,
   상기 일측부 및 타측부에 각각 복수로 마련되되, 길이 방향을 따라 상기 제1 고정홀과 동일한 간격으로 형성되는 제2 고정홀;을 포함하며,
   상기 제1 고정홀 및 상기 제2 고정홀은,
   서로 간에 겹쳐진 상태에서 볼트 및 너트에 의해 고정되어 상기 코너프레임과 상기 연결프레임이 서로 고정되도록 하되, 서로 간에 겹쳐진 개수에 따라 상기 코너프레임과 상기 연결프레임이 겹치는 면적이 조절되도록 하고,
   상기 내진보강장치는,
   소정의 길이를 갖되, 양단부에 제3 고정홀이 각각 마련되는 보강프레임;을 더 포함하며,
   상기 연결프레임은,
   중단부의 일측 및 타측에 복수로 마련되는 보강홀;을 포함하고,
   상기 보강프레임은,
   상기 각각의 제3 고정홀이 상기 중단부의 일측에 마련되는 어느 하나의 보강홀 및 상기 중단부의 타측에 마련되는 다른 하나의 보강홀과 각각 겹쳐진 상태에서 볼트 및 너트에 의해 고정되어 상기 연결프레임을 보강함으로써, 상기 연결프레임의 뒤틀림을 방지하며,
   상기 연결프레임은,
   상기 일측부 및 타측부의 폭이 상기 코너프레임의 상하 플랜지 간의 거리와 동일하거나 좁게 마련되되, 상기 중단부의 폭이 상기 상하 플랜지 간의 거리보다 넓게 마련되어, 상기 연결프레임이 상기 코너프레임과 상기 일측부 및 타측부의 길이 이상 겹쳐지는 경우, 상기 중단부가 상기 코너프레임의 상하 플랜지에 걸려 상기 일측부 및 타측부의 길이 이상 겹쳐지지 않도록 하고,
   상기 내진보강장치는,
   상기 연결프레임의 중단부와 동일한 면적으로 마련되되, 상기 코너프레임의 웨브와 동일한 두께로 마련되는 보조프레임;을 더 포함하며,
   상기 연결프레임은,
   한 쌍의 연결프레임이 함께 상기 서로 다른 코너프레임 사이를 연결하는 경우, 상기 한 쌍의 연결프레임의 각각의 일측부 및 타측부가 상기 코너프레임의 웨브를 사이에 두고 마주하여 고정되되, 상기 한 쌍의 연결프레임의 각각의 중단부가 상기 보조프레임을 사이에 두고 마주하여 고정되도록 하고,
   상기 연결프레임은,
   상기 중단부의 일측에 마련되는 보강홀과 상기 중단부의 타측에 마련되는 보강홀 사이에 복수로 마련되고, 상기 연결프레임의 길이방향과 수직한 방향의 길이를 갖도록 마련되는 절개홀;을 더 포함하며,
   상기 연결프레임은,
   기설정된 강도 이상의 힘이 가해지면, 상기 절개홀에 의해 상기 연결프레임이 뒤틀리지 않고, 찢어져 절개되도록 하고,
   상기 내진보강장치는,
   4개의 코너프레임과 8개의 연결프레임이 연결 및 고정되어 상기 개구부에 설치되는 경우,
   상측부가 상기 8개의 연결프레임 중 상측에 위치하는 한 쌍의 연결프레임과 연결되어, 진자운동을 통해 진동을 흡수하는 제1 댐퍼추;를 더 포함하고,
   상기 제1 댐퍼추는,
   상기 진자운동을 위해 무게추 역할을 하는 구형의 제1 무게추; 및
   일단이 상기 무게추와 연결되고, 타단이 상기 상측에 위치하는 한 쌍의 연결프레임에 연결되는 연결바;를 포함하고,
   상기 코너프레임의 하측의 프랜지는,
   내측면으로부터 내측 방향으로 돌출되되, 단면이 반원형으로 형성되고, 상기 제1 무게추의 지름보다 작은 지름의 링형상으로 형성되는 단턱;
   외측면과 내측면이 관통되어 형성되되, 상기 제1 무게추의 지름보다 큰 지름으로 형성되어, 상기 제1 무게추가 출입 가능하도록 하는 출입홀;을 포함하고,
   상기 제1 무게추는,
   평시에는 상기 출입홀에 삽입되어 상기 플랜지의 내측에 위치되되, 상기 단턱에 거치되어 구르지 않도록 하고, 상기 개구부에 기설정된 강도 이상의 힘이 가해지는 경우, 상기 가해진 힘에 의해 상기 단턱을 넘어 상기 출입홀을 통해 상기 플랜지의 외측으로 배출되어 상기 진자운동이 가능하도록 하며,
   상기 제1 무게추는, 강자성체로 마련되고,
   상기 단턱은, 전원이 공급되면 자성을 갖는 전자석으로 마련되며,
   상기 하측의 프랜지는,
   진동을 감지하고, 상기 감지된 진동의 강도에 따라 상기 전원의 공급여부가 결정되도록 하는 진동감지센서;를 더 포함하고,
   상기 진동감지센서는,
   평시에는 상기 단턱에 상기 전원이 공급되도록 하여, 상기 자성에 의해 상기 제1 무게추가 고정되도록 하고, 상기 감지된 진동의 강도가 기설정된 강도 이상인 경우, 상기 전원이 차단되도록 하여, 상기 제1 무게추가 상기 단턱으로부터 이탈 가능하도록 하며,
   상기 내진보강장치는,
   일단이 상기 8개의 연결프레임 중 상측 또는 하측에 위치하는 한 쌍의 연결프레임과 연결되고, 타단이 상기 8개의 연결프레임 중 좌측 또는 우측에 위치하는 한 쌍의 연결프레임과 연결되어, 진동이 발생하는 경우, 동조질량댐퍼 역할을 수행하여 진동을 흡수하는 4개의 제2 댐퍼추;를 더 포함하고,
   각각의 상기 제2 댐퍼추는
   상기 동조질량댐퍼의 무게추 역할을 수행하도록 마련되는 제2 무게추;
   일단이 상기 상측 또는 하측에 위치하는 한 쌍의 연결프레임과 연결되고, 타단이 상기 제2 무게추와 연결되는 제1 용수철; 및
   일단이 상기 좌측 또는 우측에 위치하는 한 쌍의 연결프레임과 연결되고, 타단이 상기 제2 무게추와 연결되는 제2 용수철;을 포함하며,
   각각의 상기 제1 용수철 및 상기 제2 용수철은,
   서로 겹치지 않도록 위치되어, 상기 4개의 제2 댐퍼추가 서로 겹치지 않도록 위치되는 것을 특징으로 하는 가변형 내진보강장치.
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