외벽 마감재 면진제진 고정장치

기술 배경

건물 외벽에는 미관 및 보호 목적으로 석재, 판넬 등의 외장 마감재가 시공되며, 벽체와 마감재 사이에는 강우 및 습기로부터 벽체를 보호하기 위한 벽체공간이 형성됩니다. 그러나 기존 고정유닛으로 마감재를 고정할 경우, 지진 등 건축물 진동이 고정유닛을 통해 마감재로 그대로 전달되어 마감재 파손 또는 추락에 의한 2차 사고 위험이 있었습니다. 또한 건축물 자체에 내진설계가 되어 있더라도 외장 마감재까지 커버하지 못하는 한계가 있어, 마감재의 전도·탈락을 방지할 수 있는 전용 기술이 요구되었습니다.

해결 과제

• 구조를 개선한 외벽 마감재 면진제진 고정장치 제공
• 효과적인 외력 흡수 구조 제공
• 횡방향·종방향 외력을 모두 흡수할 수 있는 구조 제공
• 지진하중 에너지를 흡수하고 부속품 결합력을 향상시켜 마감재 탈락 방지

기술 구성

본 발명은 마감재와 외벽을 연결하는 면진제진 고정장치로서 다음 구성을 포함합니다.

1. 제1, 2 고정부재: 관통홀을 가지며 각각 마감재와 외벽에 연결되는 부재로, 벽체공간으로 돌출되는 제1, 2 고정패널을 포함합니다.
2. 탄성플레이트: 제1, 2 고정부재(고정패널) 사이에 개재되며, 플레이트몸체와 다수의 접촉돌기로 구성되어 고정패널과의 균일한 접촉 및 이격을 유도합니다.
3. 가압유닛: 관통홀과 플레이트홀을 지나는 관통부재 및 한 쌍의 가압부재로 구성되며, 제1, 2 고정부재의 관통홀을 통해 이동 가능하게 구성됩니다. 진동 발생 시 제1 상태(정지상태)에서 제2 상태(진동 이동상태)로 동작합니다.
4. 한 쌍의 탄성부재(제1, 2 탄성부재): 가압부재와 고정부재 외면 사이를 각각 탄성적으로 지지하며, 디스크스프링을 적층한 형태로 구성될 수 있습니다. 가압부재는 관통부재를 따라 위치 이동이 가능하여 탄성부재의 압축 정도(예압)를 조절할 수 있습니다.
5. 내부내진모듈(선택적 구성): 마감재 내부에 삽입되어 제1 고정부재와 마감재 사이의 추가 진동을 저감하는 모듈로, 보조관통홀, 핀부재, 내부가압부재, 내부탄성부재 및 자바라형 삽입탄성케이스 등을 포함합니다. 이를 통해 제1 축방향(외벽-마감재 연결 방향)과 나란한 제2 축방향(마감재 내부 방향)의 진동까지 다중으로 흡수할 수 있습니다.

가압부재는 관통부재상에서 위치 조절이 가능하여, 탄성부재 및 탄성플레이트를 초기상태보다 압축된 상태로 미리 가압(예압)하여 유지시킬 수 있으며, 이 예압 구조를 통해 지진하중에서 도입되는 에너지에 대한 저항력과 에너지 소산 능력이 향상됩니다.

효과

• 탄성력을 이용한 각 구성 간 결합력 향상으로 진동 및 변형에 효과적으로 저항
• 모듈화 구조로 현장설치를 최소화하고 단순 연결상세로 시공성 향상
• 제1, 2 내진모듈(외부 및 내부 모듈)을 통한 다중 에너지 흡수로 마감재 탈락 방지