$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

가새좌굴을 고려한 X형 내진 가새골조의 기둥축력 산정법
Prediction of Column Axial Force in X-braced Seismic Steel Frames Considering Brace Buckling 원문보기

韓國鋼構造學會 論文集 = Journal of Korean Society of Steel Construction, v.26 no.6 = no.133, 2014년, pp.523 - 535  

윤원순 (현대중공업, 구조연구실) ,  이철호 (서울대학교, 건축학과) ,  김정재 (서울대학교, 건축학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

현 내진기준의 근간인 역량설계법(capacity design)에 의할 때, 중심가새골조의 내진설계는 기둥 및 보부재는 탄성부재로, 가새부재는 반복적인 인장과 압축을 통해 지진에너지를 소산하는 비탄성 부재로 설계되어야 한다. 가새부재는 에너지를 소산하는 과정에서 기둥부재에 추가적인 축력을 유입시키므로, 이 추가 축력을 고려하여 기둥부재를 탄성설계해야 한다. 현행 기준은 중심가새골조의 기둥부재 설계시 전층의 가새가 동시에 인장항복 및 좌굴하는 가장 보수적인 상황을 가정하여 기둥의 축력을 산정하거나 특별지진하중에 대해 기둥을 설계하는 방법을 제안하고 있다. 그러나 전층의 가새가 동시에 좌굴할 가능성은 희박하며, 특별지진하중에는 시스템 초과강도라는 경험적이고 우회적인 요소가 도입되었다는 한계가 있다. 이와 같은 문제점을 극복하기 위한 몇몇 선행 관련 연구들 역시 가새의 좌굴을 명시적으로 고려하지 못하였을 뿐더러 역학적 근거도 희박하다. 최근에 행해진 연구 중에서 역 V형 중심 가새골조를 대상으로, 기존의 기둥축력 산정법이 가지는 한계를 극복할 수 있는 새로운 기둥축력 산정법이 제안된 바가 있다. 하지만 역 V형 중심 가새골조와 X형 중심 가새골조의 하중전달 메커니즘은 상이하기 때문에 이 축력산정법을 X형 가새골조에 그대로 적용할 수는 없다. 따라서 본 연구에서는 X형 중심가새골조만의 역학적 특성을 고려한 네 가지의 기둥축력 산정법을 제안하였다. 특히 모달질량을 가중치로 고려하여 고차모드의 영향을 반영할 수 있는 새로운 방안을 제시하였다. 방대한 지진데이터를 입력으로 한 비선형 동적해석을 수행하여 제시된 방안의 타당성을 평가하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

According to the capacity design concept underlying current steel seimsic provisions, the braces in concentrically braced frames should dissipate seismic energy through cyclic tension yielding and compression buckling. On the other hand, the beams and the columns in the braced bay should remain elas...

주제어

#역량설계법   #X형 내진 가새골조   #기둥설계   #가새좌굴   #비선형 정적해석   #비선형 동적해석  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
역량설 계법은 무엇인가? 이러한 지진하중의 예측 불확실성은 역량설 계법(capacity design method)도입의 중요한 근거가 되었고 현 국내외 강구조내진기준의 근저를 이루고 있다. 역량설 계법이란 간단히 말해 탄성 부재와 비탄성 부재를 구분하여 설계자가 원하는 붕괴 메커니즘에 도달하게 하는 내진설계 철학이다. 역량설계법에 의한 중심가새골조의 내진설계시 가새부재는 반복적인 인장과 압축을 통해 지진 에너지를 소산하고, 보와 기둥부재는 탄성상태를 유지해야 한다(Fig.
역량설계법의 설계철학을 가장 보수적으로 적용한 사례는 무엇이 있는가? 가새부재가 지진에너지를 소산하는 과정에서 기둥부재에 중력에 대하여 추가적인 축력이 작용하므로 이를 반영하여 기둥부재가 탄성거동을 하도록 설계해야 한다. 그러나 지진 내습 시 가새부재의 거동을 정확하게 예측하는 방법이 없기 때문에 AISC Seismic braced frames: Design concepts and connections(2006)[3]에서는 중력과 전도력에 대한 고려와 함께 모든 층의 가새가 동시에 인장항복 및 좌굴에 도달한다는 가장 보수적인 상황을 가정하여 계산된 추가적인 축력을 고려하여 기둥을 설계할 것을 제안하고 있다. 이 방법은 역량설계법의 설계철학을 가장 보수적으로 적용한 사례라고 할 수 있다.
내진설계의 한계는 무엇인가? 지진하중을 정확히 예측하여 내진설계를 한다는 것은 거의 불가능하다. 이러한 지진하중의 예측 불확실성은 역량설 계법(capacity design method)도입의 중요한 근거가 되었고 현 국내외 강구조내진기준의 근저를 이루고 있다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (11)

  1. Uang, C.M., Bruneau, M., and Whittaker, A. (1998) A., Ductile Design of Steel Structures, McGraw-Hill, New York. 

  2. BSSC (2000) Prestandard and Commentary for the Seismic Rehabilitation for Buildings, FEMA-356, Federal Emergency Management Agency, Washington, D.C. 

  3. American Institute of Steel Construction (2006) Seismic Baced Frames : Design Concepts and connections, AISC, Chicago, IL. 

  4. 대한건축학회(2009) 건축구조기준 및 해설(KBC 2009), 기문당.(AiK (2009) Korea building code and commentary - structural, Architectural Institute of Korea (in Korean).) 

  5. American Institute of Steel Construction (2010) Seismic Provisions for Structural Steel Buildings, AISC, Chicago, IL. 

  6. Redwood, R.G. and Channagiri, V.S. (1991) Earthquake -Resistant Design of Concentrically Braced Frames, Canadian Journal of Civil Engineering, Vol.18, No.5, pp.839-850. 

    상세보기 crossref

  7. Cho, C.H., Lee, C.H., and Kim, J.J. (2011) Prediction of Column Axial Forces in Inverted V-braced Seismic Steel Frames Considering Brace Buckling, Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol.137, No.12, pp.1440-1450. 

    상세보기 crossref

  8. Uriz, P. and Mahin, S.A.(2004) Seismic Vulnerability Assessment of Concentrically Braced Steel Frames, International Journal of Steel Structures, Vol.4, No.4, pp.239-248. 

    상세보기

  9. 한상환, 유호원, 김욱태, 이리형(2004) 냉간성형 HSS가새부재의 판폭두께비에 따른 구조 성능 평가, 대한건축학회논문집, 대한건축학회, 제20권, 제9호, pp.45-53.(Han, S.W., Ryu, H.W, Kim, W.T., and Lee, L.H. (2004) Structural Performance of Cold-Formed HSS Bracing Members According to Width-Thickness Ratio, Journal of Architectural Institure of Korea, AIK, Vol.20, No.1, pp. 45-53 (in Korean).) 

  10. Chopra, A.K. (1995) Dynamics of Structures, Prentice-Hall, New Jersey. 

  11. Somerville, P., Smith, N., Punnyamurthula, S., and Sun, J. (1994) Development of Ground Motion Time Histories for Phase 2 of the FEMA/SAC Steel Project, SAC Joint Venture, Report No. SAC/BD-97/04. 

저자의 다른 논문 :

LOADING...

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

GOLD

오픈액세스 학술지에 출판된 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로