$\require{mediawiki-texvc}$

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.

강봉댐퍼로 보강한 기존 저층 철근콘크리트 필로티 건물의 내진성능
Seismic Performance of an Existing Low-Rise Reinforced Concrete Piloti Building Retrofitted by Steel Rod Damper 원문보기

한국지진공학회논문집 = Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea, v.18 no.5, 2014년, pp.241 - 251  

백은림 (부산대학교 건축공학과) ,  오상훈 (부산대학교 건축공학과) ,  이상호 (부산대학교 건축공학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, shaking table test was carried out to evaluate the seismic behavior and performance of low-rise reinforced concrete (RC) piloti structures with and without retrofit. The specimens were designed considering the characteristics of existing building with pilotis such as natural period, d...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 연구에서는 기존 필로티 건물을 대상으로 강성이 큰 코어벽체와 상대적으로 약한 기둥을 가지는 특성을 고려하여 2층 RC 필로티 실험체를 제작하고, 이에 대한 진동대 실험을 수행하여 동적거동 특성 및 파괴모드를 파악하고자 한다. 또한 필로티 층내 부재간 강성차를 고려하여 입력에너지 저감형 강재댐퍼를 이용한 내진보강 실험체를 대상으로 진동대 실험을 수행하고 보강유무에 따른 저층 필로티 건축물의 동적거동 특성 및 내진보강 성능을 파악하고자 한다.
  • 본 연구에서는 국내 저층 RC 주거시설 및 근린생활시설에서 주로 채택되고 있는 필로티형 건물을 대상으로, 필로티 층내 강성분포를 고려한 동적 응답특성 및 파괴 메커니즘을 규명하기 위하여 진동대 실험을 수행하였다. 또한 연약한 필로티층의 내진성능을 확보하기 위해 입력에너지 저감형 강재댐퍼 보강을 적용한 보강 실험체에 대한 진동대 실험을 수행하고 비보강 및 보강 실험체의 성능을 비교·분석한 결과, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있 었다.
  • 본 연구에서는 기존 필로티 건물을 대상으로 강성이 큰 코어벽체와 상대적으로 약한 기둥을 가지는 특성을 고려하여 2층 RC 필로티 실험체를 제작하고, 이에 대한 진동대 실험을 수행하여 동적거동 특성 및 파괴모드를 파악하고자 한다. 또한 필로티 층내 부재간 강성차를 고려하여 입력에너지 저감형 강재댐퍼를 이용한 내진보강 실험체를 대상으로 진동대 실험을 수행하고 보강유무에 따른 저층 필로티 건축물의 동적거동 특성 및 내진보강 성능을 파악하고자 한다.
  • 벽체를 신설하거나 철골 브레이스를 설치하는 경우에는 차량이나 거주자의 동선에 영향을 줄 수 있으며 미관이나 채광에 불리한 단점이 있고, 연성향상형의 경우 지진하중 작용시 건물의 붕괴를 지연시켜 거주자의 대피시간을 확보할 수 있는 장점은 있으나 구조부재는 손상되어 재사용할 수 없을 가능성이 높다. 이에 본 연구에서는 차량 및 거주자의 출입에 방해가 되지 않으며, 지진하중이 작용하여도 구조 부재의 손상을 최소화하여 재사용이 가능하도록 입력에너지 저감형 강재 댐퍼 보강을 실시하였다. 강재댐퍼는 강성이 작은 유요소(기둥)에 설치할 경우, 그 부재의 강도 및 강성을 향상시키고 기존의 강성이 큰 강요소(코어 벽체)에 집중되었던 하중 및 입력에너지를 분산시킬 수 있다.

가설 설정

  • 2mm 두께의 강판에 탄소섬유시트를 양면으로 부착한 강판섬유시트 복합패널을 설치하여 연성능력을 보완하였다. 한편, 강판섬유시트 복합패널의 강도 및 강성의 기여는 무시하는 것으로 가정하였다. 보강전 코어 벽체의 항복강도는 휨강도에 의해 지배되는 것으로 예측되었기 때문에 탄소섬유시트에 의한 전단보강 효과는 보강 건물의 성능에 거의 영향을 미치지 않기 때문이다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
연속지진을 받는 필로티 구조물에 내진보강을 위해 제안된 방법은? 또한 국내에서도 Lee and Ko[7]가 필로티를 가지는 고층 RC 공동주택을 대상으로 수직·수평 비정형성을 고려하여 진동대 실험을 통한 응답 및 거동을 평가하고 국내 기준의 적합성을 평가하였으며, Shin et al.[8]은 연속지진을 받는 필로티 구조물의 내진보강을 위해 BRB(Bucking-Restrained Brace) 보강법을 제안하고 비선형 해석을 이용하여 효율성 및 보강 유무에 따른 필로티형 건물의 취약도를 평가하였다.
필로티형 건물에 내진보강 공법의 개발 및 적용이 필요한 까닭은? 이러한 기존 연구들에서는 건물의 수직 비정형, 즉 층간 강성 및 강도차를 중점으로 이에 따른 내진성능 평가 및 내진보강 공법 등이 주로 연구되었으나, 필로티 층내 구조부재별 강성 및 강도차에 따른 거동 및 내진성능에 관한 연구는 거의 이루어지지 않았다. 다층 건물에서는 코어벽체가 필연적으로 존재하게 되며 필로티 건물에서는 특히 저층부에서 기둥과 코어벽체 간 강도 및 강성차가 큰 경우가 대부분이다. 지진하중이 작용할 경우, 강성이 큰 코어벽체는 기둥에 비하여 상대적으로 큰 하중을 부담하게 되어 손상이 집중되며, 이에 반해 기둥은 강성비에 따라 극히 작은 손상이 발생하거나 탄성상태를 유지할 가능성이 높다. 이에 필로티형 건물의 필로티 층내 코어 벽체와 기둥의 강도 및 강성 차이에 따른 동적거동특성 및 파괴메커니즘을 파악하고, 이를 고려한 내진보강 공법의 개발 및 적용이 필요하다 하겠다.
필로티형 건물의 필로티층의 단점은? 국내의 철근콘크리트(이하 RC)조 저층 다세대 주택 및 근린생활시설은 1층 혹은 저층부에 주차공간을 확보하거나 상업시설로 활용하기 위하여 프레임 구조를 채택하며, 상층부는 거주공간 확보 및 사생활 보호를 위하여 벽식구조로 이루어진 필로티형 건물이 대부분을 차지하고 있다. 이들 필로티형 건물의 필로티층은 기둥과 코어벽체 및 최소한의 벽체만이 설치되어 있기 때문에 상대적으로 벽식구조인 상층부에 비하여 강도 및 강성이 부족하며, 지진하중이 작용할 경우 연층 혹은 약층 메커니즘에 의해 손상이 집중되고 층 전체가 붕괴될 가능성이 매우 높다[1]. 1995년 일본 고베지진, 1999년 대만 지지지진 및 터키 이즈미트지진, 2009년 이탈리아 라퀼라지진 등의 지진 발생시에 이러한 필로티형 건물이 그렇지 않은 건물에 비하여 층 전체가 붕괴되거나 대변형이 잔류하는 등의 피해사례가 발생함에 따라 이들 건축물의 지진 취약성이 입증되었다[2-4].
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (15)

  1. Ko DA. Shaking Table Tests and Analytical Studies on the Piloti-Type High-Rise RC Building Structures. Ph.D. thesis. Seoul. c2005.291 p. 

  2. Structural Engineering Reconnaissance of the August 17, 1999 Earthquake : Kocaeli (Izmit), Turkey. PEERC; c2000. 

  3. Tsai KC, Hsiao CP, Bruneau M. Overview of Building Damages in 921 Chi-Chi Earthquake. Earthquake Engineering and Engineering Seismology. 2000 Mar;2(1):93-108. 

  4. Verderame GM, Luca FD, Ricci P, Manfredi G. Preliminary analysis of a soft-storey mechanism after the 2009 L'Aquila earthquake. Earthquake Engng Struct. Dyn. 2011;40:925-944. 

  5. Das S, Nau JM. Seismic design aspects of vertically irregular reinforced concrete buildings. Earthquake Spectra. 2003 Aug;19(3):455-477. 

  6. Lamb PB, Londhe RS. Seismic behavior of soft first storey. IOSR-JMCE. 2012 Nov;4(5):28-33. 

  7. Lee HS, Ko DW. Seismic response characteristics of high-rise RC wall buildings having different irregularities in lower stories. Engineering Structures. 2007 Apr;29(11):3149-3167. 

  8. Shin JU, Kim JH, Lee KH. Seismic assessment of damaged piloti-type RC building subjected to successive earthquakes. Earthquake Eng. Struct. Dyn[Internet]. 2014 Feb; DOI:10.1002/eqe.2412. 

  9. Song SH. Cha MK, Ryu HS, Oh SH, Lee SH. Dynamic response characteristics of the base-isolated structure for shake table test. Journal of Architectural Institute of Korea. 2010 Apr; 26(4):21-30. 

  10. Ministry of Construction and Transportation. Seismic Evaluation and retrofit of low-rise RC building in Korea. Korea University. Seoul; c2002. 

  11. Korea Society of Seismic Isolation and Vibration Control. PEER-Review guideline for design of structures with damping systems. Seoul: Korea Society of Seismic Isolation and Vibration Control; c2012. 237 p. 

  12. Oh SH, Kim JW, Moon TS. An experimental study of flexible-stiff mixed system of high yield ratio-high strength steel for the practical use. Journal of Korean Society of Steel Construction. 2005 Aug;17(4):395-405. 

  13. Akiyama H, Takahashhi M, Shi Z. Ultimate energy absorption capacity of round-shape steel rods subjected to bending. J. Struct. Constr. Eng.. 1995 Sep;(475):145-154. 

  14. Akiyama H. Earthquake-resistant design method for buildings based on energy balance. 1st ed. Oh SH. Seoul: Goomibook; c2002. 328 p. 

  15. Architectural Institute of Korea. Guideline for design of vibration control system. Seoul: Architectural Institute of Korea; c2010. 136 p. 

저자의 다른 논문 :

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