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표준학교건물의 3차원 비탄성거동에 대한 이력모델의 영향
3-Dimensional Inelastic Behavior of Standard School Building with Various Hysteresis Models 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.16 no.4, 2015년, pp.2917 - 2923  

윤태호 (창원대학교 건축학부)

초록
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본 논문은 내진성능평가를 위해 사용되는 비탄성해석의 신뢰도와 정확도에 있어 결정적인 영향을 미치는 다양한 이력모델의 특성과 구조물의 내진거동에 미치는 영향을 분석하고자 한다. 연구대상은 표준학교건물로서 우리나라 규준에 맞는 인공지진 가속도 3가지를 사용하여 4가지의 이력모델을 적용하여 3차원 시간이력해석을 수행하였다. 비탄성해석을 통해 층전단력, 층간변위비, 층변위를 비교하고 힌지의 발생 상태를 파악하고 이력모델이 건물의 비탄성거동에 미치는 영향을 분석하였다. 연구 결과, 층전단력은 이력모델에 따라 최대 27%의 차이를 보이고, 층간변위비는 최대 30%의 차이가 나타났다. 장단변방향 모두에서 층전단력과 층간변위비는 최대값이 수정다케다모델에서 나타나 안전율 향상을 기대할 수 있을 것으로 판단된다. 층전단력의 최소값은 장단변방향 모두에서 클러프모델에서, 층간변위비는 장변방향은 다케다모델, 단변방향은 클러프모델에서 나타났고 이 경우 안전율이 낮아질 것으로 사료된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The three dimensional inelastic response characteristics of the standard school buildings depending on hysteresis models are reviewed. Three artificial earthquake records in accordance with KBC(Korea Building Code) are used and the inelastic response characteristics such as story shear force, story ...

주제어

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문제 정의

  • 이를 바탕으로 장·단변방향으로 나누어 층전단력, 층간변위비, 층변위를 비교하고 힌지의 발생 상태를 분석하여 구조물의 지진거동에 미치는 이력모델별 특성을 파악하고 내진설계시 고려해야 할 점을 연구 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
우리나라의 지진 빈도가 1977년 이후 꾸준히 증가함에 따라 어떤 것이 매우 중요한가? 최근 기상청의 자료에 따르면 우리나라의 지진 빈도는 1977년 이후 꾸준히 증가하고 있으며, 이에 따라 재난시 피난시설로 사용될 학교건물에 대한 내진성능의 확보가 매우 중요하다. 학교건물은 대다수의 건물이 내진 규정을 적용받지 않았던 1988년 이전에 지어진 건물로서, 초등학교 대부분과 중학교의 81%, 고등학교의 76%가 1988년 이전에 지어진 건물로써 내진 설계가 고려되지 않았다[1].
기상청의 자료에 따른 우리나라의 지진 빈도는 어떠한가? 최근 기상청의 자료에 따르면 우리나라의 지진 빈도는 1977년 이후 꾸준히 증가하고 있으며, 이에 따라 재난시 피난시설로 사용될 학교건물에 대한 내진성능의 확보가 매우 중요하다. 학교건물은 대다수의 건물이 내진 규정을 적용받지 않았던 1988년 이전에 지어진 건물로서, 초등학교 대부분과 중학교의 81%, 고등학교의 76%가 1988년 이전에 지어진 건물로써 내진 설계가 고려되지 않았다[1].
학교건물의 내진성능의 확보를 하는데 있어 실태는 어떠한가? 최근 기상청의 자료에 따르면 우리나라의 지진 빈도는 1977년 이후 꾸준히 증가하고 있으며, 이에 따라 재난시 피난시설로 사용될 학교건물에 대한 내진성능의 확보가 매우 중요하다. 학교건물은 대다수의 건물이 내진 규정을 적용받지 않았던 1988년 이전에 지어진 건물로서, 초등학교 대부분과 중학교의 81%, 고등학교의 76%가 1988년 이전에 지어진 건물로써 내진 설계가 고려되지 않았다[1]. 그리고 1988년 내진규정이 생기고 난 이후에도 학교건물은 6층 이상, 연면적 10,000㎡이상에 대부분 속하지 않기 때문에 2005년 내진규정이 3층 이상, 연면적 1,000㎡이상으로 강화되기 전까지 초등학교 5,646곳, 중학교 2,935곳, 그리고 고등학교 2,095곳의 대부분 학교건물이 내진규정 적용을 받지 않았다. 내진 규정을 적용 받았더라도 15층 이상 아파트 및 오피스텔보다도 낮은 내진등급[2]이 적용되어 지진발생시 피난시설로 제 역할을 할 수 있을지 내진성능을 확인하는 것이 필요하다.
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참고문헌 (6)

  1. Sungkuk Kang, et al., 2005 Educational Statistics, KDI, 2005.12 

  2. Architectural Institute of Korea, Korean Building Code-Structure, 2009 

  3. J. H. Je, J. S. Kim, T. H. Yoon, "Inelastic Behavior of Standard School Buildings according to Hysteresis Models," Korea Academia-Industrial Cooperation Society, Vol. 10, No. 4, pp. 838-845, 2009.4 DOI: http://dx.doi.org/10.5762/KAIS.2012.13.9.4294 

  4. K. K. Jang, "Hysteresis Models of Reinforced Concrete Structures," Computational Structural Engineering Institute of Korea, v.5, no.4, 1992, pp.13-23 

  5. J. S. Kim, T. H. Yoon, "Inelastic Seismic Behavior of Low-story Standard School Buildings according to Characteristics of Earthquake Loads and Hysteresis Models," Korea Academia- Industrial Cooperation Society, Vol.13, No.9, pp.4294-4301, 2012.9 DOI: http://dx.doi.org/10.5762/KAIS.2012.13.9.4294 

  6. O. S. Kwon, Eqmaker - Artificial Earthquake maker, Korea Martial Institute 

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