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KR102124584B1 - Vibration reducing device for structure - Google Patents

Vibration reducing device for structure Download PDF

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Publication number
KR102124584B1
KR102124584B1 KR1020180048731A KR20180048731A KR102124584B1 KR 102124584 B1 KR102124584 B1 KR 102124584B1 KR 1020180048731 A KR1020180048731 A KR 1020180048731A KR 20180048731 A KR20180048731 A KR 20180048731A KR 102124584 B1 KR102124584 B1 KR 102124584B1
Authority
KR
South Korea
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pulley
cable
pillar
plate
damper
Prior art date
Application number
KR1020180048731A
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Korean (ko)
Other versions
KR20190124581A (en
Inventor
김진구
자비단
Original Assignee
성균관대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Publication of KR20190124581A publication Critical patent/KR20190124581A/en
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Abstract

구조물용 진동 저감장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 구조물용 진동 저감장치는: 제1기둥에 이격 설치되는 한 쌍의 제1풀리부와, 제1기둥과 마주하는 제2기둥에 이격 설치되는 한 쌍의 제2풀리부와, 제1기둥과 제2기둥의 사이에 위치하며 복수의 플레이트와 탄성패드가 교대로 적층되는 댐퍼부 및 제1풀리부와 제2풀리부와 댐퍼부를 대각선 방향으로 연결하는 한 쌍의 케이블부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.Disclosed is an invention for a vibration reduction device for a structure. The vibration reduction device for a structure of the present invention includes: a pair of first pulley parts spaced apart from a first column, a pair of second pulley parts spaced apart from a second column facing the first column, and a first It is located between the pillar and the second pillar and includes a damper part in which a plurality of plates and elastic pads are alternately stacked, and a pair of cable members connecting the first pulley part, the second pulley part and the damper part diagonally. It is characterized by.

Description

구조물용 진동 저감장치{VIBRATION REDUCING DEVICE FOR STRUCTURE}Vibration reduction device for structures{VIBRATION REDUCING DEVICE FOR STRUCTURE}

본 발명은 구조물용 진동 저감장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구조물에 유입되는 진동에너지를 열에너지로 변환하여 진동을 저감시키는 구조물용 진동 저감장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a vibration reduction device for a structure, and more particularly, to a vibration reduction device for a structure that reduces vibration by converting vibration energy flowing into the structure into thermal energy.

일반적으로 빌딩이나 교량과 같은 구조물은, 지진이나 풍하중을 포함한 외력을 받으면 구조물에 구비된 기둥이나 보 등과 같은 골조가 수평방향으로 변형되거나 진동이 발생한다. 이러한 진동이나 변형이 크거나 주기적으로 발생하면 구조물에 충격을 줄 수 있으며, 이로 인해 구조물이 붕괴될 수도 있다.In general, structures such as buildings and bridges, when subjected to external forces including earthquakes or wind loads, skeletons, such as pillars or beams, provided in the structures are deformed horizontally or vibration occurs. When such vibrations or deformations are large or occur periodically, the structure may be impacted, and the structure may collapse.

이에 따라, 외력에 의한 구조물의 진동이나 변형을 저감하기 위해 다양한 종류의 감쇠장치가 이용되며, 구조물의 층간에 설치되어 구조물의 층간에서 발생하는 층간변형을 개별적으로 저감시키는 층간설치형 감쇠장치가 널리 이용된다.Accordingly, various types of damping devices are used to reduce vibration or deformation of structures due to external forces, and interlayer installation damping devices that are installed between layers of structures to individually reduce interlayer deformation occurring between layers are widely used. do.

그러나 구조물의 층간변형이 상대적으로 매우 작으므로, 종래의 층간설치형 감쇠장치는 진동 또는 변형 에너지를 저감시키는 능력이 매우 미흡한 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다. However, since the interlayer deformation of the structure is relatively small, the conventional interlayer installation type damping device has a problem in that its ability to reduce vibration or deformation energy is very insufficient. Therefore, there is a need to improve this.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2014-0040089호(2014.04.02 공개, 발명의 명칭: 건축구조물 진동 감쇠용 결합부재)에 게시되어 있다.
Background art of the present invention is published in Republic of Korea Patent Publication No. 2014-0040089 (2014.04.02 published, the name of the invention: a coupling member for damping vibration of building structures).

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 구조물에 유입되는 진동에너지를 열에너지로 변환하여 진동을 저감시키는 구조물용 진동 저감장치를 제공하는 것이다.
The present invention was created to improve the above problems, and an object of the present invention is to provide a vibration reduction device for a structure that reduces vibration by converting vibration energy flowing into the structure into thermal energy.

본 발명에 따른 구조물용 진동 저감장치는: 제1기둥에 이격 설치되는 한 쌍의 제1풀리부와, 제1기둥과 마주하는 제2기둥에 이격 설치되는 한 쌍의 제2풀리부와, 제1기둥과 제2기둥의 사이에 위치하며 복수의 플레이트와 탄성패드가 교대로 적층되는 댐퍼부 및 제1풀리부와 제2풀리부와 댐퍼부를 대각선 방향으로 연결하는 한 쌍의 케이블부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.The vibration reduction device for a structure according to the present invention includes: a pair of first pulley parts spaced apart from the first column, and a pair of second pulley parts spaced apart from the second column facing the first column, and Located between the first pillar and the second pillar, and includes a damper portion in which a plurality of plates and elastic pads are alternately stacked, and a pair of cable members connecting the first pulley portion, the second pulley portion, and the damper diagonally. It is characterized by.

또한 제1풀리부는, 제1기둥에 회전 가능게 설치되는 제1풀리 및 제1풀리와 이격되며 제1기둥에 회전 가능하게 설치되는 제2풀리를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the first pulley portion is characterized in that it comprises a first pulley rotatably installed on the first pillar and a second pulley spaced apart from the first pulley and rotatably installed on the first pillar.

또한 제2풀리부는, 제2기둥에 회전 가능하게 설치되는 제3풀리 및 제3풀리와 이격되며 제2기둥에 회전 가능하게 설치되는 제4풀리를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the second pulley portion is characterized in that it comprises a third pulley rotatably installed on the second pillar and a fourth pulley spaced apart from the third pulley and rotatably installed on the second pillar.

또한 제1풀리의 하측에 제2풀리가 위치하며 제3풀리의 하측에 제4풀리가 위치하는 것을 특징으로 한다.In addition, the second pulley is located on the lower side of the first pulley, and the fourth pulley is located on the lower side of the third pulley.

또한 케이블부재는, 제1풀리와 댐퍼부와 제4풀리를 연결하는 제1케이블 및 제2풀리와 댐퍼부와 제3풀리를 연결하는 제2케이블을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the cable member is characterized in that it comprises a first cable connecting the first pulley and the damper part and the fourth pulley and a second cable connecting the second pulley and the damper part and the third pulley.

또한 제1케이블과 제2케이블은 "X"자 형상으로 교차하는 것을 특징으로 한다.In addition, the first cable and the second cable are characterized by crossing in an "X" shape.

또한 댐퍼부는, 제1케이블의 일측 단부에 연결되는 제1플레이트 및 제1플레이트의 양측에 위치하며 제1케이블의 타측 단부에 연결되는 제2플레이트를 포함하며, 탄성패드의 양측은 제1플레이트와 제2플레이트에 연결되는 것을 특징으로 한다.In addition, the damper portion includes a first plate connected to one end of the first cable and a second plate positioned on both sides of the first plate and connected to the other end of the first cable, and both sides of the elastic pad are provided with the first plate. It is characterized in that it is connected to the second plate.

또한 제2케이블의 일측 단부는 제1플레이트에 연결되며, 제2케이블의 타측 단부는 제2플레이트에 연결되는 것을 특징으로 한다.In addition, one end of the second cable is connected to the first plate, and the other end of the second cable is connected to the second plate.

또한 본 발명은, 제1기둥과 제2기둥을 연결하며 수평방향으로 설치되는 연결부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
In addition, the present invention is characterized in that it further comprises a connecting member that is connected to the first pillar and the second pillar and is installed in a horizontal direction.

본 발명에 따른 구조물용 진동 저감장치는, 제1기둥과 제2기둥의 사이에 위치한 댐퍼부를 두 개의 케이블을 사용하여 대각선 방향으로 연결하며, 지진에 의한 층간 변위가 발생할 때 댐퍼부에 전달되는 변형량이 2배가 되어 더 많은 지진에너지를 소산할 수 있다.The vibration reduction device for a structure according to the present invention connects the damper portion located between the first and second pillars in a diagonal direction using two cables, and the amount of deformation transmitted to the damper portion when an inter-layer displacement due to an earthquake occurs By doubling this, more seismic energy can be dissipated.

또한 본 발명에 따르면, 복수의 플레이트와 탄성패드가 교대로 적층된 댐퍼부를 사용하므로 구조물에 유입되는 진동에너지를 열에너지로 변환하여 진동을 효율적으로 저감시킬 수 있다.
In addition, according to the present invention, since a plurality of plates and an elastic pad are alternately stacked, a damper portion is alternately used to convert vibration energy flowing into the structure into thermal energy, thereby effectively reducing vibration.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물용 진동 저감장치를 도시한 사시도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 댐퍼부를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 댐퍼부의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 댐퍼부가 외력에 의해 변형된 상태를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물용 진동 저감장치 정면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물용 진동 저감장치가 외력에 의해 변형되기 전 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물용 진동 저감장치가 외력에 의해 변형된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다. 1 is a perspective view showing a vibration reduction device for a structure according to an embodiment of the present invention.
2 to 4 is a perspective view showing a damper according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view schematically showing a structure of a damper part according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view showing a state in which the damper portion is deformed by an external force according to an embodiment of the present invention.
7 is a front view of a vibration reducing device for a structure according to an embodiment of the present invention.
8 is a view schematically showing a state before the vibration reduction device for a structure according to an embodiment of the present invention is deformed by an external force.
9 is a view schematically showing a state in which the vibration reduction device for a structure according to an embodiment of the present invention is deformed by an external force.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물용 진동 저감장치를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. Hereinafter, a vibration reduction device for a structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience.

또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to a user's or operator's intention or practice. Therefore, the definition of these terms should be made based on the contents throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물용 진동 저감장치를 도시한 사시도이며, 도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 댐퍼부를 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 댐퍼부의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 댐퍼부가 외력에 의해 변형된 상태를 도시한 단면도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물용 진동 저감장치 정면도이다.1 is a perspective view showing a vibration reduction device for a structure according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2 to 4 are perspective views showing a damper part according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an embodiment of the present invention 6 is a cross-sectional view schematically showing a structure of a damper part according to an embodiment, and FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which the damper part is deformed by an external force according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is an embodiment of the present invention. It is a front view of the vibration reduction device for a structure.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물용 진동 저감장치(1)는, 제1기둥(10)에 이격 설치되는 한 쌍의 제1풀리부(20)와, 제1기둥(10)과 마주하는 제2기둥(12)에 이격 설치되는 한 쌍의 제2풀리부(30)와, 제1기둥(10)과 제2기둥(12)의 사이에 위치하며 복수의 플레이트와 탄성패드(49)가 교대로 적층되는 댐퍼부(40) 및 제1풀리부(20)와 제2풀리부(30)와 댐퍼부(40)를 대각선 방향으로 연결하는 한 쌍의 케이블부재(50)를 포함한다.1 and 2, the vibration reducing device 1 for a structure according to an embodiment of the present invention, a pair of first pulley portion 20 is spaced apart from the first column 10 , A pair of second pulley portion 30 spaced apart from the second pillar 12 facing the first pillar 10, and located between the first pillar 10 and the second pillar 12, A pair of damper portions 40 and a plurality of plates and elastic pads 49 alternately stacked and diagonally connecting the first pulley portion 20 and the second pulley portion 30 and the damper portion 40 It includes a cable member 50.

본 발명의 일 실시예에 따른 구조물용 진동 저감장치(1)에서 제1기둥(10)과 제2기둥(12)은 세워진 상태로 설치되며, 제1기둥(10)과 제2기둥(12)을 연결하며 수평방향으로 설치되는 연결부재(14)를 더 포함할 수 있다. 제1기둥(10)의 하측에는 판 형상의 제1베이스(11)가 추가로 연결될 수 있으며, 제2기둥(12)의 하측에도 판 형상의 제2베이스(13)가 추가로 연결될 수 있다. 제1기둥(10)과 제2기둥(12)과 연결부재(14)는 구조물의 일 예이며, 필요에 따라 다양한 형상으로 변형될 수 있음은 물론이다.In the vibration reduction device for a structure 1 according to an embodiment of the present invention, the first column 10 and the second column 12 are installed in an erected state, and the first column 10 and the second column 12 It may further include a connecting member 14 that is connected in a horizontal direction. The plate-shaped first base 11 may be further connected to the lower side of the first pillar 10, and the plate-shaped second base 13 may be further connected to the lower side of the second pillar 12. The first pillar 10 and the second pillar 12 and the connecting member 14 are examples of structures, and of course, they can be modified into various shapes as necessary.

한 쌍의 케이블부재(50)는 제1풀리부(20)와 제2풀리부(30)와 댐퍼부(40)를 대각선 방향으로 연결하는 기술사상 안에서 다양한 변형이 가능하다. 일 실시예에 따른 케이블부재(50)는, 제1풀리(22)와 댐퍼부(40)와 제4풀리(36)를 연결하는 제1케이블(52) 및 제2풀리(26)와 댐퍼부(40)와 제3풀리(32)를 연결하는 제2케이블(54)을 포함한다. 제1케이블(52)과 제2케이블(54)은 "X"자 형상으로 교차하며 설치된다.The pair of cable members 50 can be variously modified within the technical idea of connecting the first pulley portion 20, the second pulley portion 30, and the damper portion 40 in a diagonal direction. The cable member 50 according to an embodiment includes a first cable 52 and a second pulley 26 and a damper part connecting the first pulley 22 and the damper part 40 and the fourth pulley 36. And a second cable 54 connecting the 40 and the third pulley 32. The first cable 52 and the second cable 54 are installed crossing in an "X" shape.

와이어 형상의 제1케이블(52)은 제1풀리(22)와 제2풀리(26)의 측면에 회전 가능하게 걸쳐진 후 댐퍼부(40)의 제1플레이트(42)와 제2플레이트(46)에 각각 연결된다. 그리고 제1케이블(52)과 교차하는 방향으로 설치되는 제2케이블(54)도 제1풀리(22)와 제2풀리(26)의 측면에 회전 가능하게 걸쳐진 후 댐퍼부(40)의 제1플레이트(42)와 제2플레이트(46)에 각각 연결된다.The wire-shaped first cable 52 is rotatably spread over the side surfaces of the first pulley 22 and the second pulley 26, and then the first plate 42 and the second plate 46 of the damper 40 Respectively. In addition, the second cable 54 installed in a direction intersecting the first cable 52 also rotates across the side surfaces of the first pulley 22 and the second pulley 26, and then the first of the damper part 40. It is connected to the plate 42 and the second plate 46, respectively.

한 쌍의 제1풀리부(20)는 제1기둥(10)의 상하 방향으로 이격된 상태로 설치된다. 일 실시예에 따른 제1풀리부(20)는, 제1기둥(10)에 회전 가능게 설치되는 제1풀리(22) 및 제1풀리(22)와 이격되며 제1기둥(10)에 회전 가능하게 설치되는 제2풀리(26)를 포함한다. 제1풀리(22)의 하측에 제2풀리(26)가 위치하며, 제1풀리(22)는 제1케이블(52)을 회전 가능하게 지지하며 제2풀리(26)는 제2케이블(54)을 회전 가능하게 지지한다.The pair of first pulley portions 20 are installed spaced apart in the vertical direction of the first column 10. The first pulley portion 20 according to an embodiment is spaced apart from the first pulley 22 and the first pulley 22 that are rotatably installed on the first pillar 10 and rotates on the first pillar 10 It includes a second pulley 26 that is possibly installed. The second pulley 26 is positioned below the first pulley 22, the first pulley 22 rotatably supports the first cable 52, and the second pulley 26 has a second cable 54 ) Is rotatably supported.

일 실시예에 따른 제1풀리(22)는, 제1기둥(10)의 측면과 연결부재(14)에 양측이 연결된 제1지지부재(23)와, 제1지지부재(23)에 회전 가능하게 설치되며 제1케이블(52)이 이동되는 홈부가 측면에 구비된 제1롤러(24)를 포함한다. 막대 형상의 제1지지부재(23)는 제1기둥(10)의 상측에 고정되며, 이러한 제1지지부재(23)에 제1롤러(24)가 회전 가능하게 설치된다. 제1롤러(24)의 외측에는 제1케이블(52)이 삽입되기 위한 홈부가 구비된다.The first pulley 22 according to an embodiment is rotatable on the first supporting member 23 and the first supporting member 23, both sides of which are connected to the side and the connecting member 14 of the first column 10 And a first roller 24 provided on a side portion of the groove in which the first cable 52 is moved. The rod-shaped first support member 23 is fixed to the upper side of the first pillar 10, and the first roller 24 is rotatably installed on the first support member 23. A groove portion for inserting the first cable 52 is provided on the outside of the first roller 24.

일 실시예에 따른 제2풀리(26)는, 제1기둥(10)의 측면과 제1베이스(11)에 양측이 연결된 제2지지부재(27)와, 제2지지부재(27)에 회전 가능하게 설치되며 제2케이블(54)이 이동되는 홈부가 측면에 구비된 제2롤러(28)를 포함한다. 막대 형상의 제2지지부재(27)는 제1기둥(10)의 하측에 고정되며, 이러한 제2지지부재(27)에 제2롤러(28)가 회전 가능하게 설치된다. 제2롤러(28)의 외측에는 제2케이블(54)이 삽입되기 위한 홈부가 구비된다.The second pulley 26 according to one embodiment is rotated on the second support member 27 and the second support member 27 having both sides connected to the side and the first base 11 of the first column 10 The second roller 28 is provided as possible and includes a second roller 28 provided at a side of the groove through which the second cable 54 is moved. The rod-shaped second support member 27 is fixed to the lower side of the first pillar 10, and the second roller 28 is rotatably installed on the second support member 27. A groove portion for inserting the second cable 54 is provided outside the second roller 28.

한 쌍의 제2풀리부(30)는 제1기둥(10)과 마주하는 제2기둥(12)에 상하 방향으로 이격 설치된다. 일 실시예에 따른 제2풀리부(30)는, 제2기둥(12)에 회전 가능하게 설치되는 제3풀리(32) 및 제3풀리(32)와 이격되며 제2기둥(12)에 회전 가능하게 설치되는 제4풀리(36)를 포함한다. 제3풀리(32)의 하측에 제4풀리(36)가 위치하며, 제3풀리(32)는 제2케이블(54)을 회전 가능하게 지지하며 제4풀리(36)는 제1케이블(52)을 회전 가능하게 지지한다.The pair of second pulley portions 30 are spaced apart in the vertical direction to the second pillar 12 facing the first pillar 10. The second pulley portion 30 according to an embodiment is spaced apart from the third pulley 32 and the third pulley 32 which are rotatably installed on the second pillar 12 and rotates on the second pillar 12 It includes a fourth pulley (36) that is installed as possible. The fourth pulley 36 is located below the third pulley 32, the third pulley 32 rotatably supports the second cable 54, and the fourth pulley 36 is the first cable 52 ) Is rotatably supported.

일 실시예에 따른 제3풀리(32)는, 제2기둥(12)의 측면과 연결부재(14)에 양측이 연결된 제3지지부재(33)와, 제3지지부재(33)에 회전 가능하게 설치되며 제2케이블(54)이 이동되는 홈부가 측면에 구비된 제3롤러(34)를 포함한다. 막대 형상의 제3지지부재(33)는 제2기둥(12)의 상측에 고정되며, 이러한 제3지지부재(33)에 제3롤러(34)가 회전 가능하게 설치된다. 제3롤러(34)의 외측에는 제2케이블(54)이 삽입되기 위한 홈부가 구비된다.The third pulley 32 according to an embodiment is rotatable on the third support member 33 and the third support member 33, both sides of which are connected to the side of the second pillar 12 and the connecting member 14 And a third roller 34 provided on the side of the groove in which the second cable 54 is moved. The rod-shaped third support member 33 is fixed to the upper side of the second pillar 12, and the third roller 34 is rotatably installed on the third support member 33. A groove portion for inserting the second cable 54 is provided outside the third roller 34.

일 실시예에 따른 제4풀리(36)는, 제2기둥(12)의 측면과 제2베이스(13)에 양측이 연결된 제4지지부재(37)와, 제4지지부재(37)에 회전 가능하게 설치되며 제1케이블(52)이 이동되는 홈부가 측면에 구비된 제4롤러(38)를 포함한다. 막대 형상의 제4지지부재(37)는 제2기둥(12)의 하측에 고정되며, 이러한 제4지지부재(37)에 제4롤러(38)가 회전 가능하게 설치된다. 제4롤러(38)의 외측에는 제1케이블(52)이 삽입되기 위한 홈부가 구비된다.The fourth pulley 36 according to an embodiment is rotated on the fourth support member 37 and the fourth support member 37, which are connected to both sides of the second pillar 12 and the second base 13 It is possible to install the first cable 52 includes a fourth roller 38 provided with a groove portion on the side. The rod-shaped fourth support member 37 is fixed to the lower side of the second pillar 12, and the fourth roller 38 is rotatably installed on the fourth support member 37. A groove portion for inserting the first cable 52 is provided outside the fourth roller 38.

도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 댐퍼부(40)는 제1기둥(10)과 제2기둥(12)의 사이에 위치하며 복수의 플레이트와 탄성패드(49)가 교대로 적층된다. 이러한 댐퍼부(40)는 지진으로 인해 구조물로 유입되는 진동에너지를 열에너지로 소산하여 지진으로 인한 과다한 진동으로부터 구조물의 안전성을 확보할 수 있다. 3 to 7, the damper portion 40 is located between the first column 10 and the second column 12, and a plurality of plates and elastic pads 49 are alternately stacked. The damper unit 40 dissipates the vibration energy flowing into the structure due to the earthquake as thermal energy, thereby securing the safety of the structure from excessive vibration caused by the earthquake.

본 발명은 기존 건물의 기둥으로 사용되는 제1기둥(10)과 제2기둥(12)의 사이에 댐퍼부(40)를 설치하며, 제1풀리부(20)와 제2풀리부(30)에 의해 이동가능하게 설치된 케이블부재(50)가 댐퍼부(40)에 연결된다. 댐퍼부(40)는 세 개의 강판 사이에 두 개의 탄성패드(49)가 삽입된 형태로, 지진이 발생할 경우 탄성패드(49)의 반복적인 전단변형으로 지진에너지를 소산하는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 변형될 수 있다. 또한 댐퍼부(40)는 점성물질에 의한 감쇠력뿐 아니라 구조물의 강성 증가 또한 수반하므로, 지진하중에 대한 내력이 부족한 구조물의 에너지소산형 내진보강에 효과적이다. 일 실시예에 따른 댐퍼부(40)는 제1플레이트(42)와 제2플레이트(46)와 탄성패드(49)를 포함한다.The present invention is to install a damper portion 40 between the first pillar 10 and the second pillar 12 used as a pillar of the existing building, the first pulley portion 20 and the second pulley portion 30 The cable member 50 movably installed is connected to the damper part 40. The damper portion 40 is formed by inserting two elastic pads 49 between three steel plates, and in the form of various shapes within the technical idea of dissipating seismic energy through repeated shear deformation of the elastic pads 49 when an earthquake occurs. It can be transformed. In addition, the damper unit 40 is effective in energy dissipation-type seismic reinforcement of structures having insufficient bearing capacity against seismic loads, as it also increases the stiffness of the structure as well as the damping force by viscous materials. The damper part 40 according to an embodiment includes a first plate 42, a second plate 46, and an elastic pad 49.

제1플레이트(42)의 양측에 한 쌍의 제2플레이트(46)가 설치되며, 제1플레이트(42)와 제2플레이트(46)의 사이에는 탄성패드(49)가 위치한다. 제1플레이트(42)에는 제1케이블(52)의 일측 단부가 연결된다.A pair of second plates 46 are installed on both sides of the first plate 42, and an elastic pad 49 is positioned between the first plate 42 and the second plate 46. One end of the first cable 52 is connected to the first plate 42.

그리고 제2플레이트(46)는 제1플레이트(42)의 양측에 위치하며, 제1케이블(52)의 타측 단부가 연결된다. 제1플레이트(42)는 판 형상이며 외력에 의해 변형이 거의 발생하지 않는다. 제1플레이트(42)의 외측으로 돌출된 제1연결편(43)과 제2연결편(44)은 서로 다른 다른 방향으로 연장된다. 일 실시예에 따른 제1플레이트(42)의 하부 양측으로 경사지게 제1연결편(43)과 제2연결편(44)이 연장되며, 제1연결편(43)에는 제1케이블(52)의 일측 단부가 연결되며 제2연결편(44)에는 제2케이블(54)의 일측 단부가 연결된다.And the second plate 46 is located on both sides of the first plate 42, the other end of the first cable 52 is connected. The first plate 42 is plate-shaped and hardly deforms due to external force. The first connecting piece 43 and the second connecting piece 44 protruding outward of the first plate 42 extend in different directions. The first connecting piece 43 and the second connecting piece 44 are inclined toward both lower sides of the first plate 42 according to an embodiment, and the first connecting piece 43 has one end of the first cable 52 One end of the second cable 54 is connected to the second connecting piece 44.

제1플레이트(42)의 양측면에는 탄성패드(49)가 연결된다. 탄성패드(49)는 고무를 포함한 탄성을 구비한 재료로 성형되며, 외력에 의해 변형되며 진동에너지를 흡수한다. 이러한 탄성패드(49)의 양측은 제1플레이트(42)와 제2플레이트(46)에 각각 연결된다.Elastic pads 49 are connected to both sides of the first plate 42. The elastic pad 49 is formed of a material having elasticity including rubber, and is deformed by external force and absorbs vibration energy. Both sides of the elastic pad 49 are respectively connected to the first plate 42 and the second plate 46.

제2플레이트(46)는 제1플레이트(42)의 양측면에 위치한 탄성패드(49)에 연결되는 판 형상이며, 이러한 제2플레이트(46)에 제1커넥터(47)와 제2커넥터(48)가 연결된다. 제2플레이트(46)의 외측으로 돌출된 제1커넥터(47)와 제2커넥터(48)는 서로 다른 다른 방향으로 연장된다. 일 실시예에 따른 제2플레이트(46)의 상부 양측으로 경사지게 제1커넥터(47)와 제2커넥터(48)가 연장되며, 제1커넥터(47)에는 제1케이블(52)의 타측 단부가 연결되며 제2커넥터(48)에는 제2케이블(54)의 타측 단부가 연결된다.The second plate 46 is a plate shape connected to elastic pads 49 located on both sides of the first plate 42, and the first connector 47 and the second connector 48 are connected to the second plate 46. Is connected. The first connector 47 and the second connector 48 protruding outward of the second plate 46 extend in different directions. The first connector 47 and the second connector 48 extend obliquely to both sides of the upper side of the second plate 46 according to an embodiment, and the other end of the first cable 52 is provided in the first connector 47. It is connected and the other end of the second cable 54 is connected to the second connector 48.

또한 제1커넥터(47)와 제1연결편(43)은 서로 반대되는 방향으로 돌출되며, 제2커넥터(48)와 제2연결편(44)도 서로 반대되는 방향으로 돌출된다.In addition, the first connector 47 and the first connecting piece 43 protrude in opposite directions, and the second connector 48 and the second connecting piece 44 also protrude in opposite directions.

제2케이블(54)의 일측 단부는 제1플레이트(42)에 연결되며, 제2케이블(54)의 타측 단부는 제2플레이트(46)에 연결된다. 이를 보다 상세하게 설명하면 제2케이블(54)의 일측 단부는 제1플레이트(42)에 구비된 제2연결편(44)에 연결되며, 제2케이블(54)의 타측 단부는 제2플레이트(46)에 구비된 제2커넥터(48)에 연결된다. 그리고 제1케이블(52)의 일측 단부는 제1플레이트(42)에 구비된 제1연결편(43)에 연결되며, 제2케이블(54)의 타측 단부는 제2플레이트(46)에 구비된 제1커넥터(47)에 연결된다. One end of the second cable 54 is connected to the first plate 42, and the other end of the second cable 54 is connected to the second plate 46. In more detail, one end of the second cable 54 is connected to the second connecting piece 44 provided in the first plate 42, and the other end of the second cable 54 is the second plate 46 ) Is connected to the second connector 48 provided. And one end of the first cable 52 is connected to the first connecting piece 43 provided on the first plate 42, the other end of the second cable 54 is provided on the second plate 46 It is connected to the 1 connector 47.

종래에는 제1기둥(10)과 제2기둥(12)을 포함한 구조물에서 횡변위가 작을 경우 댐퍼에 발생하는 변형이 작아 댐퍼에 의한 에너지 소산량이 작은 문제점이 있었다. 그러나 본 발명에 의한 구조물용 진동 저감장치(1)는, 제1기둥(10)과 제2기둥(12)의 사이에 댐퍼부(40)를 위치하고, 케이블부재(50)를 대각선 방향으로 설치하며 댐퍼부(40)를 지지한다. 따라서 구조물에 횡변위가 발생할 때, 댐퍼부(40)에 두 배의 변형이 발생하여 더 많은 지진에너지를 소산할 수 있다. 이를 위하여 케이블부재(50) 중 하나의 케이블은 댐퍼부(40)의 두 외부 강판에 연결되고, 나머지 하나의 케이블은 내부 강판에 연결된다.Conventionally, in structures including the first column 10 and the second column 12, when the lateral displacement is small, there is a problem in that the amount of energy dissipated by the damper is small due to a small deformation occurring in the damper. However, the vibration reduction device 1 for a structure according to the present invention, the damper portion 40 is located between the first pillar 10 and the second pillar 12, and the cable member 50 is installed diagonally. The damper portion 40 is supported. Therefore, when a lateral displacement occurs in the structure, double deformation occurs in the damper unit 40, thereby dissipating more seismic energy. To this end, one cable of the cable member 50 is connected to the two outer steel plates of the damper part 40, and the other cable is connected to the inner steel plate.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물용 진동 저감장치(1)의 작동상태를 상세히 설명한다.Hereinafter, the operating state of the vibration reducing device 1 for a structure according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물용 진동 저감장치가 외력에 의해 변형되기 전 상태를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물용 진동 저감장치가 외력에 의해 변형된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다. 8 is a view schematically showing a state before a vibration reduction device for a structure according to an embodiment of the present invention is deformed by an external force, and FIG. 9 shows a vibration reduction device for a structure according to an embodiment of the present invention It is a diagram schematically showing a state deformed by.

도 1 내지 도 3, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1기둥(10)과 제2기둥(12)을 포함한 구조물의 가운데에 댐퍼부(40)가 설치되고, 댐퍼부(40)는 제1케이블(52)의 양측 단부와 제2케이블(54)의 양측 단부에 연결된다. 이때 댐퍼부(40)는 도 5에 도시된 바와 같이 제1플레이트(42)와 제2플레이트(46)와 탄성패드(49)가 상하로 나란히 적층된 상태이다.1 to 3, 7 and 8, the damper unit 40 is installed in the center of the structure including the first column 10 and the second column 12, the damper unit 40 Is connected to both ends of the first cable 52 and both ends of the second cable 54. At this time, the damper unit 40 is a state in which the first plate 42, the second plate 46, and the elastic pad 49 are stacked side by side as shown in FIG.

도 9에 도시된 바와 같이 지진과 같은 외력에 의해 제1기둥(10)과 제2기둥(12)을 포함한 구조물이 변형된 경우 케이블부재(50)의 길이도 변형된다. 예를 들어 외력에 의해 제1기둥(10)과 제2기둥(12)이 일측 방향으로 기울어진 경우, 수직으로 세워진 제2기둥(12)의 단부와 기울어진 제2기둥(12)의 단부 사이의 거리를 구조물 변형길이(L)로 설정한다. 그리고 길이가 변형된 제2케이블(54)이 수평면과 이루는 각도를 케이블 각도(θ)로 설정하며, 제2기둥(12)의 변형으로 증가된 제2케이블(54)의 길이를 케이블 변형길이(D)로 설정한다. 이때 케이블 변형길이(D)는 오차범위 내에서 Lcosθ이거나 Lcosθ에 비례한다.As shown in FIG. 9, when the structure including the first column 10 and the second column 12 is deformed by an external force such as an earthquake, the length of the cable member 50 is also deformed. For example, when the first pillar 10 and the second pillar 12 are inclined in one direction by external force, between the end of the vertically erected second pillar 12 and the inclined second pillar 12 Set the distance to the structure deformation length (L). Then, the angle formed by the second cable 54 whose length is deformed with the horizontal plane is set as the cable angle θ, and the length of the second cable 54 increased by the deformation of the second pillar 12 is the cable deflection length ( D). At this time, the cable deformation length (D) is Lcosθ or is proportional to Lcosθ within the error range.

따라서 댐퍼부(40)에 연결된 제2케이블(54)의 일측과, 제1풀리(22)와 제2풀리(26)에 걸쳐진 제2케이블(54)의 타측은 각각 케이블 변형길이(D) 만큼 변형이 발생한다. 따라서 제2케이블(54)이 연결된 댐퍼부(40)에는 케이블 변형길이(D)의 2배에 해당하는 변형이 발생한다.Therefore, one side of the second cable 54 connected to the damper unit 40 and the other side of the second cable 54 across the first pulley 22 and the second pulley 26 are each deformed by the cable length D Deformation occurs. Therefore, a deformation corresponding to twice the cable deformation length D occurs in the damper part 40 to which the second cable 54 is connected.

따라서 도 6에 도시된 바와 같이 제1플레이트(42)와 제2플레이트(46)는 서로 다른 방향으로 케이블 변형길이(D) 만큼 이동되려 하며, 제1플레이트(42)와 제2플레이트(46)에 연결된 탄성패드(49)는 탄성변형을 하면서 제1플레이트(42)와 제2플레이트(46)로 전달된 진동에너지를 열에너지로 변환하여 진동을 저감시킨다. 반대로 제1기둥(10)이 왼쪽으로 기울어진 횡변형이 발생되는 경우에는 제1케이블(52)의 길이가 변형되고, 댐퍼부(40)에서는 진동에너지를 열에너지로 변환하여 진동을 저감시킨다. Therefore, as shown in FIG. 6, the first plate 42 and the second plate 46 are intended to be moved by the cable deformation length D in different directions, and the first plate 42 and the second plate 46 The elastic pad 49 connected to the elastic deformation transforms vibration energy transmitted to the first plate 42 and the second plate 46 into thermal energy to reduce vibration. Conversely, when the lateral deformation of the first pillar 10 inclined to the left occurs, the length of the first cable 52 is deformed, and the damper unit 40 converts vibration energy into thermal energy to reduce vibration.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 제1기둥(10)과 제2기둥(12)의 사이에 위치한 댐퍼부(40)를 두 개의 케이블을 사용하여 대각선 방향으로 연결하며, 지진에 의한 층간 변위가 발생할 때 댐퍼부(40)에 전달되는 변형량이 2배가 되어 더 많은 지진에너지를 소산할 수 있다. 또한 복수의 플레이트와 탄성패드(49)가 교대로 적층된 댐퍼부(40)를 사용하므로 구조물에 유입되는 진동에너지를 열에너지로 변환하여 진동을 효율적으로 저감시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, the damper portion 40 located between the first pillar 10 and the second pillar 12 is connected diagonally using two cables, and the inter-floor displacement due to earthquake When it occurs, the amount of deformation transmitted to the damper unit 40 is doubled so that more earthquake energy can be dissipated. In addition, since a plurality of plates and the elastic pads 49 are alternately stacked, the damper unit 40 is used to convert vibration energy flowing into the structure into thermal energy, thereby effectively reducing vibration.

그리고 기존 건물에 설치된 제1기둥(10)과 제2기둥(12)을 사용하여 구조물용 진동 저감장치(1)를 사용할 수 있으므로 설치비용을 절감할 수 있으며, 제1풀리부(20)와 제2풀리부(30)와 댐퍼부(40)와 케이블부재(50)만 종방향으로 설치하면 되므로 내진보강 소요 공간을 최소화 할 수 있다.In addition, since the vibration reduction device 1 for the structure can be used by using the first pillar 10 and the second pillar 12 installed in the existing building, the installation cost can be reduced, and the first pulley portion 20 and the 2 Since only the pulley portion 30, the damper portion 40, and the cable member 50 need to be installed in the longitudinal direction, it is possible to minimize the space required for seismic reinforcement.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
The present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, but this is only exemplary, and those skilled in the art to which the art belongs understand that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. will be. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the following claims.

1: 구조물용 진동 저감장치
10: 제1기둥 11: 제1베이스
12: 제2기둥 13: 제2베이스
14: 연결부재 20: 제1풀리부
22: 제1풀리 23: 제1지지부재
24: 제1롤러 26: 제2풀리
27: 제2지지부재 28: 제2롤러
30: 제2풀리부 32: 제3풀리
33: 제3지지부재 34: 제3롤러
36: 제4풀리 37: 제4지지부재
38: 제4롤러 40: 댐퍼부
42: 제1플레이트 43: 제1연결편
44: 제2연결편 46: 제2플레이트
47: 제1커넥터 48: 제2커넥터
49: 탄성패드 50: 케이블부재
52: 제1케이블 54: 제2케이블
D: 케이블 변형길이
L: 구조물 변형길이
θ: 케이블 각도1: Structure vibration reduction device
10: first column 11: first base
12: second pillar 13: second base
14: connecting member 20: first pulley
22: first pulley 23: first support member
24: first roller 26: second pulley
27: second support member 28: second roller
30: second pulley part 32: third pulley
33: third support member 34: third roller
36: fourth pulley 37: fourth support member
38: fourth roller 40: damper section
42: first plate 43: first connection
44: second connection 46: second plate
47: first connector 48: second connector
49: elastic pad 50: cable member
52: first cable 54: second cable
D: Cable deformation length
L: Structure deformation length
θ: cable angle

Claims (9)

제1기둥에 이격 설치되는 한 쌍의 제1풀리부;
상기 제1기둥과 마주하는 제2기둥에 이격 설치되는 한 쌍의 제2풀리부;
상기 제1기둥과 상기 제2기둥의 사이에 위치하며, 복수의 플레이트와 탄성패드가 교대로 적층되는 댐퍼부; 및
상기 제1풀리부와 상기 제2풀리부와 상기 댐퍼부를 대각선 방향으로 연결하는 한 쌍의 케이블부재;를 포함하고,
상기 댐퍼부는,
각각의 상기 케이블부재의 일측 단부에 연결되는 제1플레이트; 및
상기 제1플레이트의 양측에 위치하며 각각의 상기 케이블부재의 타측 단부에 연결되는 제2플레이트;를 포함하며,
상기 탄성패드의 양측은 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트에 연결되고,
상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트는 상기 제1기둥 또는 상기 제2기둥의 변형으로 상기 케이블부재의 길이가 케이블 변형길이 만큼 증가되는 경우, 서로 다른 방향으로 상기 케이블 변형길이 만큼 이동되는 것을 특징으로 하는 구조물용 진동 저감장치.
A pair of first pulley parts spaced apart from the first pillar;
A pair of second pulley parts spaced apart from the second pillar facing the first pillar;
A damper portion positioned between the first pillar and the second pillar, and a plurality of plates and elastic pads alternately stacked; And
It includes; a pair of cable members connecting the first pulley portion and the second pulley portion and the damper in a diagonal direction;
The damper portion,
A first plate connected to one end of each cable member; And
It includes; a second plate located on both sides of the first plate and connected to the other end of each of the cable member;
Both sides of the elastic pad are connected to the first plate and the second plate,
When the length of the cable member is increased by the length of the cable deformation due to the deformation of the first column or the second column, the first plate and the second plate are moved by the cable deformation length in different directions. Vibration reduction device for structures.
제 1 항에 있어서, 상기 제1풀리부는,
상기 제1기둥에 회전 가능하게 설치되는 제1풀리; 및
상기 제1풀리와 이격되며 상기 제1기둥에 회전 가능하게 설치되는 제2풀리;를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물용 진동 저감장치.
The method of claim 1, wherein the first pulley portion,
A first pulley rotatably installed on the first pillar; And
And a second pulley spaced apart from the first pulley and rotatably installed on the first pillar.
제 2 항에 있어서, 상기 제2풀리부는,
상기 제2기둥에 회전 가능하게 설치되는 제3풀리; 및
상기 제3풀리와 이격되며 상기 제2기둥에 회전 가능하게 설치되는 제4풀리;를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물용 진동 저감장치.
According to claim 2, The second pulley portion,
A third pulley rotatably installed on the second pillar; And
And a third pulley spaced apart from the third pulley and rotatably installed on the second pillar.
제 3 항에 있어서,
상기 제1풀리의 하측에 상기 제2풀리가 위치하며, 상기 제3풀리의 하측에 상기 제4풀리가 위치하는 것을 특징으로 하는 구조물용 진동 저감장치.
The method of claim 3,
Vibration reduction device for a structure, characterized in that the second pulley is located below the first pulley, and the fourth pulley is located below the third pulley.
제 3 항에 있어서, 상기 케이블부재는,
상기 제1풀리와 상기 댐퍼부와 상기 제4풀리를 연결하는 제1케이블; 및
상기 제2풀리와 상기 댐퍼부와 상기 제3풀리를 연결하는 제2케이블;을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물용 진동 저감장치.
According to claim 3, The cable member,
A first cable connecting the first pulley, the damper part, and the fourth pulley; And
And a second cable connecting the second pulley, the damper part, and the third pulley.
제 5 항에 있어서,
상기 제1케이블과 상기 제2케이블은 "X"자 형상으로 교차하는 것을 특징으로 하는 구조물용 진동 저감장치.
The method of claim 5,
The first cable and the second cable is a vibration reduction device for a structure, characterized in that crossing in an "X" shape.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제1기둥과 상기 제2기둥을 연결하며 수평방향으로 설치되는 연결부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물용 진동 저감장치.According to claim 1,
And a connecting member connecting the first column and the second column and installed in a horizontal direction.
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