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문제 정의
- 본 연구에서는 바닥판의 고유진동수와 피실험자의 보행으로 발생되는 바닥판의 응답가속도를 측정하였다. 먼저 간단한 자유 진동실험을 통한 고유진동수를 측정하였으며, 서로 다른 경계조건과 길이를 가진 바닥판에서 실험을 수행함으로써 바닥판의 동적거동에 영향을 미치는 요인들을 살펴보았다.
- 본 연구에서는 사람의 동작중 보행에 의해 바닥판에서 발생하는 진동을 측정하여 이를 바탕으로 보행시 발생되는 동적하중을 불규칙적인 형태를 가진 조화함수로 나타내었으며 연구를 통해 도출된 결론은 다음과 같다.
- 본 연구에서는 암진동의 영향과 오차를 줄이기 위하여 측정한 응답가속도를 하나의 주기로 분할하여 연구를 진행하였다. 한 주기는 0.
- 1) 특히 철골조에 사용되는 데크플레이트와 같은 합성바닥구조는 공기단축과 공사비 절감, 시공성 등의 장점에 반해 위와 같이 진동에 대한 취약점이 드러나고 있다. 이에 따라 동적해석을 통한 보완이 요구된다고 판단되며, 본 연구에서는 자유진동실험을 통해 바닥 구조의 고유진동수를 측정하고 피실험자의 보행에 의해 발생하는 바닥구조의 응답을 측정한 후, 시간에 대한 동적하중을 추정하여 이를 이론식으로 발전시킴으로써, 바닥진동을 평가할 수 있는 하중 도구를 개발하는데 그 목적이 있다.
가설 설정
- (1) 바닥판의 진동은 수직방향의 자유도만을 가지는 1자유도계 시스템으로 가정한다.
- (2) 등가의 슬래브 강성을 결정함에 있어 재료는 탄성거동을 하는 것으로 가정하며, 콘크리트의 균열발생을 무시하고 콘크리트와 데크플레이트는 일체거동을 하는 것으로 가정한다.
- (4) 단부의 지지조건은 단순지지로, 보와 슬래브는 일체거동하는 것으로 가정한다.
- 합성바닥판을 해석하기 위한 모델링에서 데크플레이트와 콘크리트를 분할할 경우, 자유도수의 급격한 증가로 바닥판을 포함하는 전체 구조물을 해석하는데 너무 많은 시간과 노력이 요구된다. 따라서 해석의 효율성을 위하여 모델을 단순화시킬 필요가 있으므로 본 연구에서는 합성슬래브 내부의 데크플레이트와 콘크리트가 일체성을 가진다는 가정 하에 단일 콘크리트 슬래브로 단순화시켰다. 또한 데크플레이트와 와이어메쉬 역시 같은 강성을 가진 콘크리트로 환산하여 바닥판의 두께를 결정한 결과 마루부분은 8.
- 본 연구에서는 바닥판의 수학적 모델을 수직방향의 변위만을 자유도로 갖는 1자유도계 시스템으로 가정하며, 이러한 시스템의 운동방정식은 식 (3.1)과 같이 나타낼 수 있다.3)
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