공공시설물인 학교건축물은 지진, 홍수와 같은 재난 발생 시 피난시설로 활용될 수 있기 때문에 자연재해에 대하여 특별히 안전하게 설계되어야 한다. 하지만 국내 학교건축물의 경우 내진설계기준이 적용되기 이전인 1988년 이전에 지어진 경우가 많아, 대부분의 학교 건축물이 지진에 취약할 것으로 예측된다. 본 연구는 1988년 이전 표준설계도서를 기반으로 설계된 일반적인 학교건축물에 대해 보강공법을 적용하고 보강공법에 따른 해석결과와 성능평가 결과를 비교분석하여 표준설계도서로 설계된 일반적인 학교 건축물에 대하여 가장 적절한 내진보강계획을 수립하는 것을 그 목적으로 한다. 부족한 ...
공공시설물인 학교건축물은 지진, 홍수와 같은 재난 발생 시 피난시설로 활용될 수 있기 때문에 자연재해에 대하여 특별히 안전하게 설계되어야 한다. 하지만 국내 학교건축물의 경우 내진설계기준이 적용되기 이전인 1988년 이전에 지어진 경우가 많아, 대부분의 학교 건축물이 지진에 취약할 것으로 예측된다. 본 연구는 1988년 이전 표준설계도서를 기반으로 설계된 일반적인 학교건축물에 대해 보강공법을 적용하고 보강공법에 따른 해석결과와 성능평가 결과를 비교분석하여 표준설계도서로 설계된 일반적인 학교 건축물에 대하여 가장 적절한 내진보강계획을 수립하는 것을 그 목적으로 한다. 부족한 내진성능에 대한 보강안으로 강도/강성 증진형 보강공법을 사용하였으며, 그 중에서도 골조를 신설하는 방법을 이용하였다. 기존 건축물에 대한 성능평가 결과, 학교건축물은 장변, 단변 방향에서 모두 내진성능이 부족한 것으로 나타났으며, 장변 방향의 경우 허리벽으로 인한 단주의 전단파괴가 골조의 주된 파괴모드임을 확인하였다. 이에 대하여 허리벽이 배치된 장변 방향에 대한 보강계획을 수립하고, 동일한 보강위치, 보강개소에 보강을 진행하여 보강 방법에 따른 보강효과를 비교하였다. 또한 허리벽으로 인한 기둥의 단주효과가 성능평가에 불리하게 작용하기 때문에, 허리벽을 기존 구조체와 이격하는 방법을 사용하여 그 효과를 비교하였다. 보강 후 성능평가를 진행한 결과, 보강공법에 따라 초기강성 및 최대강도가 증가하여 구조물의 내진성능이 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 성능평가 결과 학교건축물 구조특성상 장변방향 허리벽 단주의 전단파괴로 인하여 성능점에서의 성능수준을 만족하지 못하는 경우가 발생하였고, 이에 대한 합리적인 보강설계를 위해 허리벽 단주에 대한 고려와 함께 붕괴부재에 대한 국부적인 내진보강이 필요할 것이라 생각된다.
공공시설물인 학교건축물은 지진, 홍수와 같은 재난 발생 시 피난시설로 활용될 수 있기 때문에 자연재해에 대하여 특별히 안전하게 설계되어야 한다. 하지만 국내 학교건축물의 경우 내진설계기준이 적용되기 이전인 1988년 이전에 지어진 경우가 많아, 대부분의 학교 건축물이 지진에 취약할 것으로 예측된다. 본 연구는 1988년 이전 표준설계도서를 기반으로 설계된 일반적인 학교건축물에 대해 보강공법을 적용하고 보강공법에 따른 해석결과와 성능평가 결과를 비교분석하여 표준설계도서로 설계된 일반적인 학교 건축물에 대하여 가장 적절한 내진보강계획을 수립하는 것을 그 목적으로 한다. 부족한 내진성능에 대한 보강안으로 강도/강성 증진형 보강공법을 사용하였으며, 그 중에서도 골조를 신설하는 방법을 이용하였다. 기존 건축물에 대한 성능평가 결과, 학교건축물은 장변, 단변 방향에서 모두 내진성능이 부족한 것으로 나타났으며, 장변 방향의 경우 허리벽으로 인한 단주의 전단파괴가 골조의 주된 파괴모드임을 확인하였다. 이에 대하여 허리벽이 배치된 장변 방향에 대한 보강계획을 수립하고, 동일한 보강위치, 보강개소에 보강을 진행하여 보강 방법에 따른 보강효과를 비교하였다. 또한 허리벽으로 인한 기둥의 단주효과가 성능평가에 불리하게 작용하기 때문에, 허리벽을 기존 구조체와 이격하는 방법을 사용하여 그 효과를 비교하였다. 보강 후 성능평가를 진행한 결과, 보강공법에 따라 초기강성 및 최대강도가 증가하여 구조물의 내진성능이 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 성능평가 결과 학교건축물 구조특성상 장변방향 허리벽 단주의 전단파괴로 인하여 성능점에서의 성능수준을 만족하지 못하는 경우가 발생하였고, 이에 대한 합리적인 보강설계를 위해 허리벽 단주에 대한 고려와 함께 붕괴부재에 대한 국부적인 내진보강이 필요할 것이라 생각된다.
School buildings should be specially designed for natural disasters as they can be used as shelters in the event of disasters such as earthquakes and floods. However, most school buildings in Korea are expected to be vulnerable to earthquakes as they were often built before 1988, before the earthqua...
School buildings should be specially designed for natural disasters as they can be used as shelters in the event of disasters such as earthquakes and floods. However, most school buildings in Korea are expected to be vulnerable to earthquakes as they were often built before 1988, before the earthquake-resistant design standards were applied. The purpose of this study is to establish the most appropriate seismic reinforcement plan for the general school buildings designed as standard design books. Strength/stiffness-enhancing reinforcement methods were used as reinforcement for insufficient seismic performance. The results of the performance evaluation of the existing buildings showed that the school buildings lacked seismic performance in both the long and short directions, and in the long-range direction, it was confirmed that the shear failure of a single column due to the waist wall was the main failure mode of the framework. The results of the performance evaluation after reinforcement indicated that the initial stiffness and maximum strength of the structure were increased according to the reinforcement technique, thus improving the seismic performance of the structure. And it has been confirmed that the partial infill strut has an adverse effect on the seismic evaluation.
School buildings should be specially designed for natural disasters as they can be used as shelters in the event of disasters such as earthquakes and floods. However, most school buildings in Korea are expected to be vulnerable to earthquakes as they were often built before 1988, before the earthquake-resistant design standards were applied. The purpose of this study is to establish the most appropriate seismic reinforcement plan for the general school buildings designed as standard design books. Strength/stiffness-enhancing reinforcement methods were used as reinforcement for insufficient seismic performance. The results of the performance evaluation of the existing buildings showed that the school buildings lacked seismic performance in both the long and short directions, and in the long-range direction, it was confirmed that the shear failure of a single column due to the waist wall was the main failure mode of the framework. The results of the performance evaluation after reinforcement indicated that the initial stiffness and maximum strength of the structure were increased according to the reinforcement technique, thus improving the seismic performance of the structure. And it has been confirmed that the partial infill strut has an adverse effect on the seismic evaluation.
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