GSB 

(Gravity restored Sliding Bearings)

GSB는 중력 복원식 미끌림 받침으로 하중전달, 신축 팽창거동 및 회전등 받침의 일반적인 기능을 수행하고 지진으로 부터 발생되는 지진하중을 최소화 하여 구조물의 안전성을 향상하며, 지진경험 후 발생되는 GSB의 잔류변위를 중력을 통하여 완벽하게 복원할 수 있는 지진 격리 받침 (면진받침) 이다.


구성 요소  (Configuration)

GSB는 크게 Top, Middle 및 Bottom Concave Plate로 구성되어 있으며, Middle Concave Plate에는 BFP (Buheung Friction Plate) 가 상하로 배치 되어 있다. 


Top 및 Bottom Concave Plate와 BFP가 접촉되는 부분에는 경질크롬도금 또는 Stainless Steel 으로 되어 있어 원활한 미끌림을 유도한다. 



이론적 배경  (Theoretical Background)

GSB는 마찰 (Friction) 의 감쇠요소와  진자 (Pendulum)의 복원요소를 복합적으로 이용한 제품으로 상부의 중량에 의하여 감쇠력과 복원성이 동시에 결정되며, 제품 거동시 제품 내부에 발생하는 응력은 일정하게 유지되기 때문에 피로 및 내구성에 강한 제품이다. 



제품 거동 (Product Performance)

GSB 는 Top & Bottem Concave plate 와 Middle Concave 의 회전을 바탕으로 변위와 회전을 수용하며, 그 사이에는 고강도 특수 마찰판인

BFP (Buheung Fricton Plate) 가 삽입되어 있어 원할한 회전을 유도한다.



GSB Performance Evaluation Test (AASHTO)



풍하중 제어가 가능한 GSB의 방향성 유도가이드

  해상교량과 같이 상시 풍하중이 큰 경우에 면진받침을 사용하게되면, 풍하중에 의하여 교량 상부가 한쪽 방향으로 밀릴 가능성이 발생한다. 따라서 해상교량은 내진받침을 사용하여 설계를 하게 되는데, 이렇게 되면 교량의 교각 및 교대의 단면적이 증가하여, 전체적인 공사비용이 증가하게 된다.


  이러한 문제점을 해결하고자 설계풍하중 상태에서는 일반 내진받침과 같은 교량거동을 유도하고, 지진시 초기 지진력에 의하여 가이드에 삽입된 노치볼트가 파괴되어, 면진거동을 유도하기 위해 방향성 유도가이드가 장착된 GSB를 개발하였다.

 제품의 구성은 가이드와 한쪽방향으로 노치가 있는 볼트를 사용하게 되는데, 여기서 가이드를 받침 상판에 볼트로 과도하게 조였을때 발생하는 가이드와 받침상판간의 마찰력을 최소하고자 마찰와셔를 삽입하였다. 또한 기존방식과 다르게 볼트의 완벽한 전단파괴를 유도하여 지진하중에 정확하게 파괴되도록 하였다.




이물질 방지링 (밀봉장치) 이 삽입된 GSB의 이물질 투입 시험

  • 교량받침은 외부에 노출되어 설치되기 때문에, 환경적 영향에 민감하다. 본 시험은 이중 교량받침에 물과, 고운 모래와 같은 이물질이 침투 되었을 때를 가정하여 시험을 수행하였다.
  • 시험 결과 이물질 방지링이 삽입된 제품은 제품에 손상 및 지진특성 변화가 극히 작았으나 이물질 방지링이 설치되지 않은 제품의 경우에는 마찰면이 손상되고 물의 침투에 의하여 지진특성이 크게 변화 되었다.
  • 특히 고운 모래에 의하여 발생한 마찰면의 손상 같은 경우, 손상면을 바탕으로 녹과 같은 부식의 발생할 위험이 크기 때문에 제품의 기대수명에 큰 영향을 미칠 것으로 판단되며, 비와 온도변화에 따라 마찰면에 물이 침투 되었을 경우에는 제품의 지진성능에 큰 변화가 발생하여, 지진시 교량의  안전성에 큰 위험이 될 수 있다.
  • 이물질 방지링을 설치하게 되면 제품의 손상 및 지진특성 변화가 미비하기 때문에 위와 같은 위험성에서 안전하다.