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U형 프리캐스트 콘크리트 벽패널로 채운 기존 철근 콘크리트 보-기둥 구조물의 전단 거동 분석
Analysis on the Shear Behavior of Existing Reinforced Concrete Beam-Column Structures Infilled with U-Type Precast Wall Panel 원문보기

한국구조물진단유지관리공학회 논문집 = Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, v.19 no.6, 2015년, pp.18 - 28  

하수경 (동국대학교 건축공학과) ,  손국원 (동국대학교 건축공학과) ,  유승룡 (동국대학교 건축공학과) ,  주호성 (동국대학교 건축공학과)

초록
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이 연구의 목표는 학교 건물과 같은 저층 보-기둥 철근콘크리트 구조 건물에서 프리캐스트 벽패널을 사용한 새로운 내진보강 방법을 개발하는데 있다. 1개의 무 보강 보-기둥 실험체와 U형 PC 패널로 보강한 2개의 보강 보-기둥 실험체에 대한 정적 이력 하중실험을 진행하였다. 앵커 접합부 실험체는 전단 파괴될 것으로 해석되었고 철판 용접 접합부 실험체는 휨 파괴할 것으로 예측되었다. 실험체의 종국 내력은 상부 접합부의 전단 내력과 PC 패널 절곡 부 휨 위험단면에서 휨 내력 중 약한 것으로 결정되었다. 이 실험체에서, 한쪽 RC기둥이 가 하중(미는 실험 하중)을 받아 PC 패널 부재를 밀게 된다면, 다른 쪽 내부 수직부재는 상부 전단 접합부로부터 부 하중(당기는 실험 하중)을 받게 되어있었다. 가 하중을 받는 2개의 부재는 합성 휨 거동이 지배적이므로 합성단면의 휨 내력이 실험체의 최종 내력을 결정하게 되지만, 이 경우 최종 내력에 대하여 상부 전단 접합부 강도의 직접적인 영향은 없다고 볼 수 있다. 그러나 부 하중(당기는 하중)을 받는 RC 기둥과 PC 패널 부재는 비합성 거동이 지배적이고 실험체의 최종 내력은 상부 전단 접합부 전단내력의 크기에서 직접 영향을 받는 것으로 파악되었다. ACI 318M-11 Appendix-D 앵커 전단설계에 기초한 전단내력 그리고 실험에서 얻은 최대하중을 적용하여 마이다스 젠 탄성설계에 의하여 계산한 전단 외력에 대한 비교 해석결과는 실험결과와 일치하는 해석결과를 보여주었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The purpose of this study is to develop a new seismic resistant method by using precast concrete wall panels for existing low-rise, reinforced concrete beam-column buildings such as school buildings. Three quasi-static hysteresis loading tests were performed on one unreinforced beam-column specimen ...

주제어

#채움   #내진보강 방법   #프리캐스트 콘크리트   #벽패널   #재 보강   #준 정적하중 실험   #전단  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
우리나라 건물 설계시, 일본공법을 그대로 따라하는 것이 합리적이지 않은 이유는? 보강 후의 건물이 현재의 내진규정을 만족하는 것을 목표로 할 때 대규모 공사를 위한 가장 경제적이고 효율적인 방법을 모색할 필요가 있다. 일본의 경우 지역마다 다르지만 보통 규모 7.0~7.5정도의 지진에 대비하여 건물이 설계되고 있으나, 이 지진대에 근접하여 있는 우리나라의 현재 신축 학교는 규모 6.0~6.5정도의 지진에 대응할 수 있도록 설계한다고 할 수 있다. 규모 0.2의 차이는 약 2배의 지진에너지 차이를 의미하므로 일본과 우리나라는 약 32배의 차이로 신축학교를 시공하고 있다. 따라서 국내기준 6.
근래의 중국 쓰촨성 지진과 아이티 지진 참사의 공통점은 무엇인가? 근래의 중국 쓰촨성 지진과 아이티 지진 참사의 공통점은 학교와 같은 공동시설이 붕괴되어 어린 학생들의 피해가 가장 컸다는 점이다. 쓰촨성은 7,000여 채의 학교 건물이 붕괴되었고, 아이티에서는 약 5,000여개의 학교시설이 파손되었다.
지진을 대비해서 건축을 설계할 때 적용되는 일본공법은 무엇인가? 0에 맞추기 위하여 규모 7.0에 적용하는 토글 제진 댐퍼공법 또는 이중강관 브레이스 공법 등의 일본공법을 그대로 모방하여 적용하는 것은 비용과 외관 면에서 합리적이지 않다. 토글 제진공법과 이중강관 좌굴보강 브레이스 공법은 건물 외곽에 설치한 철골 프레임이 창문을 가려서 시야를 차단하고 시공 후 학교건물을 마치 교도소와 같은 외관으로 변화시키고 있다.
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참고문헌 (7)

  1. ACI committee 374 (2014), Acceptance Criteria for Moment Frames based on Structural Testing and Commentary, ACI 374.1.05. 

  2. PCI Design Handbook 7th edition (2010), Precast/Prestressed Concrete Institute, 6, 56-59. 

  3. Marcakis, K., and Mitchell, D. (1980), Precast Concrete Connections with Embedded Steel Members, PCI Journal, V. 25, No. 4. 

  4. Appendix-D (2011), American Concrete Institute, Building Code Requirement for Structural Concrete (ACI 318M-11) and Commentary, Farmington Hills, Michigan, USA, 417-465. 

  5. Chun, S. C., Ko, W. J., Kim, K. H., Kim, S. H., Kim, S. H., Kim, I. H., Lee, N. H., Lee, D. Y., Lee, D. W., Lee, W. H., Choi, D. U., and Ha, S. S. (2010), Design Application and Design Method for Concrete Anchor 2nd Edition, Korea Concrete Institute. 

  6. Eligehausen, R., Cook, R. A. and Appl, J. (2006), Behavior and Design of Adhesive Bonded Anchors, ACI Structural Journal, V. 103, No. 6, 822-831. 

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  7. ICC-ES Evaluation Report ESR-3187 (2014), Table 18, Hilti. 

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