면ㆍ제진 시스템의 이해
◉ 국내의 지진발생 현 상황 참고영상 - 포항서 규모 5.4 지진 역대 최대 피해 (SBS 8시 뉴스)
* 영상출처 : YOUTUBE 포항서 규모 5.4 지진 역대 최대 피해(SBS 8시 뉴스)
◉ 면진구조
면진은 지면과 건물을 분리시키는 공법으로, 적층고무장치 등의 면진장치를 설치하여 진동을 건물에 거의 전달하지 않는 가장 안전한 대책안입니다.
면진
내진
* 영상출처 : YOUTUBE 면진과 내진의 비교영상
◉ 면진 시스템의 종류
① 기초면진
② 중간층 면진
ㆍ건축물의 하부에 면진장치를 설치합니다.
ㆍ지상 또는 지하층에 면진 층을 구성하여 건축물 전체를 면진화합니다.
ㆍ지하 기초의 경우에는 건축물의 진동 유격(클리어런스)을 확보하여야 합니다.
ㆍ건축물의 중간부에 면진 장치를 설치합니다.
ㆍ면진 장치를 설치한 상부 층만 면진화 하는 시스템입니다.
ㆍ면진층의 하부층도 상부층의 진동이 작아지는 만큼 응답 전단력이 감소합니다.
ㆍ기초 면진에 비해 경제적이며, 클리어런스가 필요 없습니다.
ㆍ저층부가 넓은 구조의 건축물에 적합합니다.
◉ 제진구조
건물에 제진 댐퍼 등의 제진장치를 설치하여 지진의 충격을 상쇄시키는 공법으로 일반적인 내진보다 상위의 대책안입니다.
* 영상출처 : YOUTUBE 제진구조의 비교
◉ 내진, 제진, 면진 시스템의 비교
내진 구조
제진 구조
제진 구조
기둥과 보의 변형으로 지진 에너지를 흡수
제진 장치에 의해 지진 에너지를 흡수
지반과 건축물을 절연시켜
지진 에너지를 면진 장치가 흡수
ㆍ지진 발생시 구조체의 손상이 크다.
ㆍ복구가 어렵고 비용이 크다.
ㆍ지진 발생시 구조체 및 제진 장치의 일부 손상이 발생할 수 있다.
ㆍ복구가 비교적 용이하다.
ㆍ가장 안정적인 지진 저항 시스템
ㆍ건축물의 피해는 거의 없으며, 복구의 필요성도 거의 없다.
◉ 면ㆍ제진구조 참고영상-일본 오쿠무라구미 건설사연구소 건물테스트
* 영상출처 : YOUTUBE 30年目の免震実証実験～免震を、前進させよ。～
◉ 면진 익스팬션 조인트 커버
면진구조에서 필연적으로 발생하는 면진부와 비면진부의 연결부위에 설치하는 장치이며 지진외에도 발생할 수있는 각종 진동에 대응하여 조인트부의 피해를 방지하는 마감용 장치입니다.
◉ 면진 익스팬션 조인트 커버 참고영상 - 면진부와 비면진부의 연결부(클리어런스)의 면진 익스펜션 조인트의 거동
* 영상출처 : YOUTUBE 면진 익스펜션 조인트 커버 거동 영상
[평상시]
[변형시]
면ㆍ제진 시스템의 구성
■ 면진 장치의 구성
◉ 면진제품(장치)의 기능
면진제품(장치)의 기능은 크게 나누어 5가지의 기능이 필요합니다.
1. 지진의 진동이 건물에 전해지는 것을 작게 하는 [절연기능]
2. 지진이 발생해도 건물을 안정적으로 지지하는 [지지기능]
3. 지진시 건물의 진동을 작게 하는 [감쇄기능]
4. 지진후에 건물을 원위치로 복귀 시키는 [복원기능]
5. 바람 등의 미세진동에 대하여 건물의 진동을 억제하는 [내풍기능]
ㆍ 면진 건물은 상기의 조건 중 1,2,4의 기능을 적층 고무가 담당하며
3,4,5의 기능은 댐퍼를 사용하게 됩니다.
◉ 면진제품(장치)의 종류 및 구성
① 적층 고무 면진 장치
고무판과 강판을 교차하여 적층 시킴으로 수직 방향은 단단하고 수평 방향은 유연한 구조가 되어 건축물의 하중 지지와 지진의 진동을 흡수하는 기능을 한다.
NRB
LRB
SnRB
HDR
U형 댐퍼 일체형
- 천연 고무계 적층
- 안정된 복원력과
낮은 감쇄성
- 별도의 댐퍼가 필요함
- 천연 고무계 적층고무의
중심에 납 프라그를 삽입
- 감쇄성능이 우수
- 별도의 댐퍼가 필요없다.
- 납프라그의 직경을
조절하여 감쇄량의
조절이 가능
-적층고무의 중심에 주석
프라그를 삽입한 타입
-납대비 주석은 1.7배의
에너 지 흡수력
-감쇄력이 우수하여
납 프라그 타입 보다
적은 수량으로 동등
성능을 발휘
-감쇄성이 높은 고무를
사용한 적층고무
-우수한 감쇄 성능
-콤팩트한 설치가 가능
-별도의 댐퍼가
필요 없음
- 적층 고무와 U형
댐퍼를 일체화
- 면진층의 콤팩트화와
시공기간의 단축이 가능
- 댐퍼부와 적층고무가
분리되어 각각의
기능이 충실
- 유지보수가 용이
② 탄성 미끄럼계 면진 장치
미끄럼 재와 미끄럼 판으로 구성되어 건축물의 하중 지지와 지진동에 대응하는 구조이나 에너지의 흡수 기능과 진동 후 복원 기능은 없으며, 통상 적층 고무 면진 장치와 조합하여 사용한다.
탄성 미끄럼 받침
직교형 미끄럼 받침
미끄럼 진자 받침
- 적층의 하부에 미끄럼재 장착 후 미끄럼판 위에 설치
- 하부에 미끄럼판
- 소변형시에는 적층고무가 작용
- 변형이 증대하면 미끄럼이 발생하여 변형에 대응
- 볼 베어링을 이용한 구조
- 十자형 조합으로 모든 방향에 대응
- 변형량은 레일의 길이로 조절가능
- 건물 중량에 관계없이 경량 하중의 건축물에도
적용 가능
- 단순한 구조로 시공성이 우수
- 내구성이 우수
■ 제진 장치의 구성
◉ 제진제품(장치)의 종류 및 구성
① 제진 브레스 (BRACE)
건축물의 골조에 신축성이 있는 제진 브레스를 설치하여 지진에 대한 저항력을 향상 시키는 시스템입니다. 제진용 브레스는 점성타입, 신축 강재타입 등 여러가지의 타입이 있습니다.
② 벽식 점성 댐퍼 (DAMPER)
점성체의 점성전단 저항력을 이용한 제진 장치. 층간 변위를 제어하고 고층건물의 바람의 흔들림 부터 지진동 까지 폭넓게 적용하며 매립형이 가능하고, 다양한 벽체 마감처리로 미관이 우수합니다.
■ 면진 익스팬션 조인트 장치의 구성
◉ 면진 익스팬션 조인트 커버 제품(장치)의 종류 및 구성
① 바닥형
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기본재 : 스테인리스 플레이트
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마감재 : 염화비닐계 시트
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적용부위 : 실내외 바닥 / 브릿지 복도 바닥
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특징 : 스테인리스 관계를 기본재로 하여 두께를 변화시키는 것으로 보행(대차 정도)까지 대응이 가능합니다. 배리어플리 구조로 병원 등의 브릿지 복도에 최적입니다.
② 천장형
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기본재 : 알루미늄 압출재
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마감재 : 보드/알루미늄 패널
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적용부위 : 실내 천정
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특징 : 구체와 천정 마감재와의 공간을 가동 공간으로 이용하기 때문에 내벽 익스펜션과의 간섭을 신경 쓰지 않고 마감. 독립된 가동 성능을 확보합니다. 알루미늄 형채의 조합으로 부드러운 가동과 제품의 폭도 작습니다. 천정면과 플랫한 마감이 가능하여 제품도 눈에 띄지 않습니다.
③ 지붕형
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기본재 : 네스트 루프 패널
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마감재 : 알루미늄 패널
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적용부위 : 지붕 / 지붕벽
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특징 : 협력사 특허 제조법으로 네스트 패널에 경사를 준 [네스트 루프 패널]을 기본재로 사용. 이전의 지붕 마무리에 필요했던 중량의 바탕 강재를 없애고 패널 1장으로 간단히 마무리하는 제품입니다. 네스트 패널의 평활성과 경량이면서 고강도인 특성을 활용하여 얇고 엣지가 있는 슬림한 마감을 실현하였습니다.
④ 내벽형
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기본재 : 알루미늄 압출재
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마감재 : 보드 / 알루미늄 패널
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적용부위 : 내벽
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특징 : 견고한 양측 고정 구조와 협력사 특허 기술에 의한 알루미늄 형체 감합 구조로 흔들림이 적고 부드러운 가동을 실현하였습니다. 가장 고성능의 벽체용 익스펜션을 집대성한 제품입니다. 내장 시스템은 공장 기성품으로 시공도 빠르고 우수한 시공 정밀도 확보할 수 있습니다.
⑤ 외벽형
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기본재 : 알루미늄 압출재
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마감재 : 알루미늄 패널
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적용부위 : 외벽 / 내벽
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특징 : 견고한 양측 고정 구조와 협력사 특허기술에 의한 알루미늄 형재 감합 구조로 흔들림이 적고 부드러운 가동을 실현하였습니다. 가장 고성능의 벽체용 익스펜션을 집대성한 제품입니다. 내장 시스템은 공장 기성 품으로 시공도 빠르고 우수한 시공 정밀도를 확보할 수 있습니다.
⑥ 난간
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기본재 : 알루미늄 압출재
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마감재 : 알루미늄 동자 / 알루미늄 패널 / 그 외
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적용부위 : 난간
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특징 : 재단법인 베타 리빙의 [공용 복도에 사용되는 난간에 필요한 우량 주택 인정기준]성능 시험을 통과한 면진 난간형 제품입니다. 알루미늄 재료로 구성된 본체는 부드러운 가동 성능과 견고하며 마감도 난간 동자와 다양한 패널로 대응이 가능합니다.
