본 연구에서는 다양한 변수를 갖는 병렬 RC 구조벽체시스템에 대한 성능기반설계의 타당성과 이에 따른 모멘트 재분배 개념의 적용성을 분석하기 위해 횡력을 지지하는 병렬 RC 구조벽체시스템에 대한 비선형해석을 수행하였다. 설계변수(철근비, 콘크리트변형률, 벽체높이)가 병렬 RC 구조벽체시스템의 거동에 미치는 영향을 분석하였으며 이를 기반으로 병렬 RC 구조벽체시스템의 성능기반 설계를 위한 고려사항을 제안하였다. 비선형해석 결과, 병렬 RC 구조벽체시스템 성능기반 설계와 모멘트 재분배 개념의 적용을 위해서는 연결보의 항복여부에 대한 고려가 필요한 것으로 나타났다. 높은 벽체의 경우, 연결보가 항복하지 않고 탄성 상태로 거동할 수 있기 때문에 고층 병렬 RC 구조벽체시스템에 대해 성능기반 설계 및 모멘트 재분배 개념을 적용하기 위해서는 벽체에 높은 수준의 소성변형능력을 필요로 하며, 이를 위해 벽체 압축단부에 횡보강을 필수적으로 실시해야 한다.
본 연구에서는 다양한 변수를 갖는 병렬 RC 구조벽체시스템에 대한 성능기반설계의 타당성과 이에 따른 모멘트 재분배 개념의 적용성을 분석하기 위해 횡력을 지지하는 병렬 RC 구조벽체시스템에 대한 비선형해석을 수행하였다. 설계변수(철근비, 콘크리트변형률, 벽체높이)가 병렬 RC 구조벽체시스템의 거동에 미치는 영향을 분석하였으며 이를 기반으로 병렬 RC 구조벽체시스템의 성능기반 설계를 위한 고려사항을 제안하였다. 비선형해석 결과, 병렬 RC 구조벽체시스템 성능기반 설계와 모멘트 재분배 개념의 적용을 위해서는 연결보의 항복여부에 대한 고려가 필요한 것으로 나타났다. 높은 벽체의 경우, 연결보가 항복하지 않고 탄성 상태로 거동할 수 있기 때문에 고층 병렬 RC 구조벽체시스템에 대해 성능기반 설계 및 모멘트 재분배 개념을 적용하기 위해서는 벽체에 높은 수준의 소성변형능력을 필요로 하며, 이를 위해 벽체 압축단부에 횡보강을 필수적으로 실시해야 한다.
Reinforced concrete(RC) structural walls are major lateral load-resisting structural member in building structures. Generally these RC structural walls are coupled with each other by the coupling beams and slabs, and therefore they behave as RC coupled structural wall system. In the design of these ...
Reinforced concrete(RC) structural walls are major lateral load-resisting structural member in building structures. Generally these RC structural walls are coupled with each other by the coupling beams and slabs, and therefore they behave as RC coupled structural wall system. In the design of these coupled structural wall systems, member forces are calculated using elastic structural analysis. These elastic analysis methodologies for the design of coupled structural wall system was not reasonable because it can not consider their ultimate behavior and assure economic feasibility. Performance based design and moment redistribution method to solve these problems is regarded as a reasonable alternative design method for RC coupled structural wall system. However, it is not verified under various design parameters. In this study, nonlinear analysis of RC coupled structural wall system was performed according to various design parameters such as reinforcement ratio, ultimate concrete strain and wall height. Based on analysis results, design considerations for coupled RC structural wall system was proposed.
Reinforced concrete(RC) structural walls are major lateral load-resisting structural member in building structures. Generally these RC structural walls are coupled with each other by the coupling beams and slabs, and therefore they behave as RC coupled structural wall system. In the design of these coupled structural wall systems, member forces are calculated using elastic structural analysis. These elastic analysis methodologies for the design of coupled structural wall system was not reasonable because it can not consider their ultimate behavior and assure economic feasibility. Performance based design and moment redistribution method to solve these problems is regarded as a reasonable alternative design method for RC coupled structural wall system. However, it is not verified under various design parameters. In this study, nonlinear analysis of RC coupled structural wall system was performed according to various design parameters such as reinforcement ratio, ultimate concrete strain and wall height. Based on analysis results, design considerations for coupled RC structural wall system was proposed.
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문제 정의
Paulay와 Priestley(1992)는 연결보의 소성거동을 고려하여 병렬 RC 구조벽체시스템 개별 벽체의 강도를 결정하는 성능기반 설계방법과 벽체의 모멘트 재분배 개념을 제시하였다. 성능기반 설계 및 모멘트 재분배 개념은 병렬 RC 구조벽체시스템의 소성거동을 가정한 이론적인 방법으로 병렬 RC 구조벽체시스템의 실제 소성거동을 반영하여 기존의 탄성해석 및 설계의 한계를 극복하고, 합리적이고 경제적인 RC 구조벽체설계를 가능하게 하고자 하였다. 또한 Kang 등(2015)의 연구에서는 성능기반 설계 및 모멘트 재분배 개념의 고층 병렬 RC 구조벽체에 대한 적용가능성을 확인하였다.
본 연구에서는 고층 병렬 RC 구조벽체시스템의 대한 성능기반 설계 및 모멘트 재분배 개념의 적용성을 검토하고 설계 시 고려해야 할 다양한 변수의 영향을 면밀히 분석하기 위해 비선형 해석을 수행하였다. Kim 등(2011)의 연구를 통해 병렬 RC 구조벽체시스템의 정확한 거동파악이 가능한 것으로 보고된 LDLEM(longitudinal and diagonal line element model)과 비선형 재료모델을 사용하여, 병렬 RC 구조벽체 시스템의 철근비, 콘크리트 극한변형률, 벽체 높이를 변수로 한 해석모델을 구성하였다.
이는 성능기반 설계 적용의 타당성을 분석하기 위해서는 우선적으로 Type 1 model에 대한 성능기반 설계식의 성립 여부에 관한 검증이 필요함을 의미한다. 성능기반 설계는 개별 벽체 및 연결보의 소성거동을 가정한 이론이기 때문에 이 연구에서는 부재별 항복시점을 분석하여 이를 검증하였다.
003까지로 정의한다. 본 연구에서는 병렬 RC 구조벽체시스템의 연성거동에 필요한 콘크리트의 극한변형률을 판단하기 위하여 0.003보다 큰 변형률에 대해서도 해석을 실시하였다. Fig.
본 연구에서는 다양한 변수를 갖는 병렬 RC 구조벽체시스템에 대한 성능기반 설계의 타당성과 이에 따른 모멘트 재분배개념의 적용성을 분석하기 위해 Wall 1(인장측) 벽체의 폭(l1 = 5m), Wall 2(압축측) 벽체의 폭(l2 = 5m), 벽체 높이(40m≤h≤120m), 연결보 깊이(d = 0.5m)에 대한 모델을 구성하고 이에 대한 비선형해석을 수행하였다.
가설 설정
여기서, hw는 벽체 복부의 단면폭, bw는 벽체 복부의 두께를 의미한다(본 연구에서는 계산상의 편의를 위해 벽체 복부의 두께를 벽체폭 hm으로 가정하였다). 이와 같이 대각 트러스 콘크리트 요소의 모델링을 통해 벽체의 횡력에 의한 전단거동을 나타내게 된다.
Kwon et al(2013),Kim 등(2017) 등의 연구에 의하면, RC 구조벽체를 연결하는 연결보는 전단경간비와 철근상세 등에 의해 연성능력이 크게 달라지는 것으로 보고하고 있다. 본 연구에서는 병렬 RC 구조 벽체시스템에서 RC 구조벽체의 거동을 중점적으로 분석하기 위하여 연결보는 충분한 연성을 발휘하는 것으로 가정하였다. Fig.
본 연구에서는 일반적인 병렬 RC 구조벽체시스템의 강도를 파악하기 위하여 콘크리트의 극한변형률을 기준(KBC 2016; ACI 318-10)에서 가정한 0.003으로 설정하여 재료모델을 구성하였다. 이를 적용한 Type 1 model의 해석 결과에서는 성능기반 제안식 강도와 해석 강도 차이가 최대 -4.
7은 Type 1-1 model의 콘크리트 극한변형률의 변화에 따른 벽체의 거동을 나타내는 그림이다. 각 모델별(Type 1-1-A~H)로 극한변형률은 기준에서 가정한 0.003부터 벽체압축단부 횡보강을 통해 확보 가능한 0.010까지 산정하여 해석을 진행하였다. 일반적으로 횡보강되지 않은 콘크리트의 극한변형률을 0.
제안 방법
본 연구에서는 고층 병렬 RC 구조벽체시스템의 대한 성능기반 설계 및 모멘트 재분배 개념의 적용성을 검토하고 설계 시 고려해야 할 다양한 변수의 영향을 면밀히 분석하기 위해 비선형 해석을 수행하였다. Kim 등(2011)의 연구를 통해 병렬 RC 구조벽체시스템의 정확한 거동파악이 가능한 것으로 보고된 LDLEM(longitudinal and diagonal line element model)과 비선형 재료모델을 사용하여, 병렬 RC 구조벽체 시스템의 철근비, 콘크리트 극한변형률, 벽체 높이를 변수로 한 해석모델을 구성하였다. 구성모델의 비선형 해석결과와 이론상으로 정립된 성능기반 설계식을 통해 산출한 결과를 비교하여 성능기반 설계 적용의 타당성을 분석하였다.
Kim 등(2011)의 연구를 통해 병렬 RC 구조벽체시스템의 정확한 거동파악이 가능한 것으로 보고된 LDLEM(longitudinal and diagonal line element model)과 비선형 재료모델을 사용하여, 병렬 RC 구조벽체 시스템의 철근비, 콘크리트 극한변형률, 벽체 높이를 변수로 한 해석모델을 구성하였다. 구성모델의 비선형 해석결과와 이론상으로 정립된 성능기반 설계식을 통해 산출한 결과를 비교하여 성능기반 설계 적용의 타당성을 분석하였다. 또한 성능기반설계방법을 기반으로 각 모델별 모멘트 재분배 개념의 적용성을 분석하였으며, 마지막으로 고층 병렬 RC 구조벽체시스템의 합리적이고 경제적인 설계를 위해 병렬 RC 구조벽체시스템의 성능기반 설계시 고려해야할 사항을 제안하였다.
구성모델의 비선형 해석결과와 이론상으로 정립된 성능기반 설계식을 통해 산출한 결과를 비교하여 성능기반 설계 적용의 타당성을 분석하였다. 또한 성능기반설계방법을 기반으로 각 모델별 모멘트 재분배 개념의 적용성을 분석하였으며, 마지막으로 고층 병렬 RC 구조벽체시스템의 합리적이고 경제적인 설계를 위해 병렬 RC 구조벽체시스템의 성능기반 설계시 고려해야할 사항을 제안하였다.
이 장에서는 OpenSees(2006) 프로그램을 사용하여 LDLEM과 비선형재료모델을 기반으로 한 해석모델을 구성하고, 해석을 통해 다양한 변수에 대한 병렬 RC 구조벽체시스템의 실제 거동을 파악하였다. 일반적으로 30층을 넘어가는 고층 건축물에서는 아웃리거나 벨트트러스와 같은 특수한 횡력저항기구의 도입을 고려하기 때문에, 본 연구에서는 30층(약 120m) 이하의 병렬 RC 구조벽체시스템을 해석 연구 대상으로 선정하였다.
일반적으로 30층을 넘어가는 고층 건축물에서는 아웃리거나 벨트트러스와 같은 특수한 횡력저항기구의 도입을 고려하기 때문에, 본 연구에서는 30층(약 120m) 이하의 병렬 RC 구조벽체시스템을 해석 연구 대상으로 선정하였다. 또한 병렬 RC 구조벽체시스템의 폭은 기둥 경간에 의해 결정되는 경우가 많은데 일반적인 고층 건축물의 경우 기둥 경간이 8~15m정도 되기 때문에 본 연구에서는 병렬 RC 구조벽체 시스템의 폭을 11.2m로 설정하였다. 이와 같은 형태적 특성을 반영하여 기준모델(Type 1)을 구성하였고, 이를 기준으로 콘크리트 최대변형률, 벽체 높이를 변수로 갖는 모델을 구성하여 분석을 진행하였다.
2m로 설정하였다. 이와 같은 형태적 특성을 반영하여 기준모델(Type 1)을 구성하였고, 이를 기준으로 콘크리트 최대변형률, 벽체 높이를 변수로 갖는 모델을 구성하여 분석을 진행하였다.
5(a)는 LDLEM을 적용한 비선형 해석모델의 예시를 보여준다. 해석모델은 해석변수에 따라 단위벽체의 개수를 조정하였다. LDLEM의 단위벽체 구성은 변수해석 모델 종류와는 관계없이 16개의 콘크리트 및 철근 길이 방향 트러스 요소와 2개의 콘크리트 대각 방향 트러스 요소로 동일하게이루어져 있다.
또한, 해석 변수명에 따라 식 (1)에 의한 성능기반강도를 제시하였다. 성능기반 강도와 해석강도의 오차분석, 연결보항복여부 파악을 통해 병렬 RC 구조벽체시스템의 소성거동을 증명하고 이에 따른 성능기반 설계 적용의 타당성과 모멘트 재분배 개념의 적용성을 분석하였다.
003으로 설정하여 재료모델을 구성하였다. 이를 적용한 Type 1 model의 해석 결과에서는 성능기반 제안식 강도와 해석 강도 차이가 최대 -4.5%에서 최소 -1.4% 발생하는 것으로 나타났으며(Table 1 참고), 이 절에서는 강도 차이가 최대 -4.5%로 발생하는 Type 1-1model의 콘크리트 극한변형률에 따른 벽체의 거동 파악을 통해 강도 차이의 발생 원인을 분석하였다.
5m)에 대한 모델을 구성하고 이에 대한 비선형해석을 수행하였다. 각 설계변수(철근비, 콘크리트변형률, 벽체높이)가 병렬 RC 구조벽체시스템의 거동에 미치는 영향을 분석하였으며 이를 기반으로 병렬 RC 구조벽체시스템의 성능기반 설계방안을 위한 고려사항을 제안하였다. 본 연구를 통해 분석된 결과를 요약하면 다음과 같다.
위 요약과 같이 본 연구에서는 RC 구조벽체시스템의 거동에 영향을 미칠 수 있는 철근비, 콘크리트변형률, 벽체높이 등에 관한 분석이 이루어졌다. 향후에는 벽체의 폭이 다른 병렬 RC 구조벽체시스템과 같이 부정형의 형태를 가지는 벽체시스템에 대한 추가적인 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다.
대상 데이터
이 장에서는 OpenSees(2006) 프로그램을 사용하여 LDLEM과 비선형재료모델을 기반으로 한 해석모델을 구성하고, 해석을 통해 다양한 변수에 대한 병렬 RC 구조벽체시스템의 실제 거동을 파악하였다. 일반적으로 30층을 넘어가는 고층 건축물에서는 아웃리거나 벨트트러스와 같은 특수한 횡력저항기구의 도입을 고려하기 때문에, 본 연구에서는 30층(약 120m) 이하의 병렬 RC 구조벽체시스템을 해석 연구 대상으로 선정하였다. 또한 병렬 RC 구조벽체시스템의 폭은 기둥 경간에 의해 결정되는 경우가 많은데 일반적인 고층 건축물의 경우 기둥 경간이 8~15m정도 되기 때문에 본 연구에서는 병렬 RC 구조벽체 시스템의 폭을 11.
이론/모형
Kim 등(2011)은 철근콘크리트 벽체의 휨-압축 거동 및 전단거동의 정확한 예측을 위한 LDLEM(longitudinal and diagonal line element model)을 제안하였으며 상기제안 거시모델은 실험결과와의 비교를 통해 세장한 벽체, 낮은 벽체, 병렬 RC 구조벽체시스템의 거동 예측이 가능한 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 병렬 RC 구조벽체시스템의 거동을 파악하기 위해 Kim 등(2011)이 제안한 LDLEM(longitudinal and diagonal line element model)을 사용하였다(Fig. 3 참조). Kim 등(2011)에 의해 제안된 LDLEM은 무차원의무한강성 보와 길이 방향 및 대각 방향의 트러스요소들로 단위 벽체가 구성되며 단위벽체의 조합을 통해 전체 벽체를 구성한다.
Kim 등(2011)은 기존 연구를 통해 위와 같은 단위벽체를 조합한 거시모델을 적용하여 병렬 RC 구조벽체 시스템의 비선형 해석 결과와 실험 데이터를 비교하였으며, 해당 거시모델 적용을 통해 병렬 RC 구조벽체의 정확한 비선형 거동 예측이 가능함을 검증하였다. 따라서 본 연구에서는 LDLEM방법을 사용하여 병렬 RC 구조벽체시스템 모델을 구성하였다.
4(b)와 같이 비탄성 거동을 반영한 응력-변형률 관계로 콘크리트와 철근의 재료 모델을 정의하였다. 콘크리트 및 철근의 비선형 거동을 표현하기 위해, 콘크리트 재료모델은 Kent-Scott-Park(1971)모델을 사용하였고, 철근 재료모델은 Giuffre-Menegotto-Pinto(1973)모델을 사용하였다(Fig. 4(a) 및 Fig.
LDLEM의 단위벽체 구성은 변수해석 모델 종류와는 관계없이 16개의 콘크리트 및 철근 길이 방향 트러스 요소와 2개의 콘크리트 대각 방향 트러스 요소로 동일하게이루어져 있다. 개별 벽체를 잇는 연결보는 단면을 다수의 요소로 나누고 각 요소에 재료 비선형 및 구속효과를 고려 할 수 있는 Fiber model(Opensees, 2006)을 사용하였으며, 모멘트 접합으로 각 층을 연결하였다. Kwon et al(2013),Kim 등(2017) 등의 연구에 의하면, RC 구조벽체를 연결하는 연결보는 전단경간비와 철근상세 등에 의해 연성능력이 크게 달라지는 것으로 보고하고 있다.
성능/효과
Kim 등(2011)에 의해 제안된 LDLEM은 무차원의무한강성 보와 길이 방향 및 대각 방향의 트러스요소들로 단위 벽체가 구성되며 단위벽체의 조합을 통해 전체 벽체를 구성한다. 단위벽체의 상 하부의 무한강성 보로 인하여 LDLEM은 Bernoulli의 평면가정을 만족한다(Fig. 3(a) 참고).
이 절에서는 변수 해석 결과를 표 및 그림으로 요약하였다. 해석 결과를 나타낸 표에서 해석 변수명은 Wall 1벽체의 폭(l1) - Wall 2벽체의 폭(l2) - 벽체 총 높이(h) - 연결보 깊이(d) - 축력(P) - Wall 1벽체 휨철근비(S1) - Wall 2벽체휨철근비(S2)의 순으로 명명하여 표기하였다(즉, W1L5-W2L5-H40-d0.5-P0.2-S10.010-S20.010(Type 1-1)의 경우 Wall 1벽체의 폭 5m, Wall 2벽체의 폭 5m, 벽체 높이 40m, 연결보 깊이 0.5m, 축력 0.2Agfck, Wall 1벽체휨철근비 1%, Wall 2벽체 휨철근비 1%의 모델을 의미한다). 또한, 해석 변수명에 따라 식 (1)에 의한 성능기반강도를 제시하였다.
Type 1 model의 경우에는 성능기반 설계의 적용성이 매우 크고, 모멘트 재분배를 통한 합리적인 설계가 가능한 것으로 나타났다. 하지만 앞서 언급한 바와 같이 식 (1)을 통한 성능기반 강도와 비선형 해석 강도와의 차이가 발생하고, 이로 인하여 안전성에 문제를 야기할 수 있기 때문에 병렬 RC 구조 벽체시스템의 최적 설계를 위해서는 이에 대한 원인을 파악해야 한다고 할 수 있다.
Table 2는 콘크리트 변형률에 따른 모델별식 (1)의 예상 강도(C)와 비선형해석 강도(D), 그리고 강도를 비교(1-C/D)하여 나타낸 표이다. 비교결과에 의하면 콘크리트 극한변형률의 값이 0.005와 0.006 사이의 값을 가질 때, 성능기반 설계식 강도와 비선형 해석 강도가 동일해지는 것을 알 수 있다. 이는 성능기반 설계식을 적용하는데 있어 콘크리트 극한변형률을 고려해야 함을 의미한다.
Fig. 8(b)에 나타난 바와 같이 Type 1-1-A model은 인장측(Wall 1) 벽체의 강도가 증가하는 시점에 압축측(Wall 2)벽체의 콘크리트 압축단부가 약 6MPa의 응력을 갖는 것을 볼 수 있다. 이는 인장측 벽체의 강도가 증가하는 시점에 압축측 벽체의 압축단부는 압괴가 발생하여 Type 1-1-A model이 상대적으로 작은 연성을 갖는 것을 의미한다.
이는 인장측 벽체의 강도가 증가하는 시점에 압축측 벽체의 압축단부는 압괴가 발생하여 Type 1-1-A model이 상대적으로 작은 연성을 갖는 것을 의미한다. 반면 Type 1-1-H model의 경우 인장측(Wall 1) 벽체의 강도가 증가하는 시점에 압축측(Wall 2) 벽체의 압축단부가 파괴되지 않고 응력을 유지하는 것을 볼 수 있다. 이는 인장측 벽체의 강도가 증가하는 시점에 압축측 벽체의 압축단부의 압괴가 발생하지 않고 연성을 유지하는 것을 의미하며, 이로 인해 Type 1-1-H model의 강도가 Type 1-1-A model의 강도에 비해 큰 값을 갖는 것으로 나타났다.
상기 해석결과를 분석해보면, 인장측(Wall 1) 벽체와 압축측(Wall 2) 벽체가 최대 강도를 발휘하는 시점이 같지 않음을 알 수 있다. 즉, 인장측 벽체의 최대 강도 발현은 압축측 벽체에 비해 상대적으로 늦게 일어난다.
즉, 인장측 벽체의 최대 강도 발현은 압축측 벽체에 비해 상대적으로 늦게 일어난다. 따라서 식 (1)과 같이 Wall 1, Wall 2벽체의 최대 강도를 합산하여 병렬 RC 구조벽체 시스템의 강도를 산정하기 위해서는 압축측(Wall 2) 벽체의 강도가 인장측(Wall 1) 벽체의 강도 발현시점까지 유지되어야 하며, 이를 위해서는 콘크리트의 극한변형률이 압축단부의 횡보강 등을 통해 0.003보다 크게 유지되어야 함을 의미한다.
따라서 성능기반 설계식이 성립하며 이를 기반으로 하는 모멘트 재분배의 적용이 가능하다. 또한 비선형 해석 강도에서 나타난 바와 같이 개별 벽체에 철근을 균등하게 배치하는 것이 비교적 강도 확보에 유리한 것으로 나타났다(Table 3).
Type 2, 3 model의 해석 결과에서 알 수 있듯이, 병렬 RC 구조벽체시스템의 벽체 높이가 높아질수록 설계식 강도와 해석 강도의 차이가 크게 발생하며 소성 거동을 가정한 성능기반 설계식과 이에 따른 모멘트 재분배의 적용에 제약이 있다고 판단할 수 있다.
(2) 벽체의 압축단부 횡보강을 통해 소성거동기반 벽체의 성능설계가 가능하다. 해석 결과에 따르면 변수에 따라 압축측 벽체의 압축단부에 요구되는 콘크리트 극한변형률의 값은 다르나, 기본적으로 최소 0.005이상의 값이 요구되는 것으로 나타났다. 특히 벽체의 높이가 높은 경우(h ≥120m, Story≥30F), 압축측 벽체의 압축단부 조기 압괴를 방지하기 위하여 0.
후속연구
하지만 성능기반설계와 모멘트 재분배 개념은 고층 병렬 RC 구조벽체시스템의 극한거동에 영향을 미칠 수 있는 다양한 변수에 대한 검증이 이루어지지 않았다. 따라서 병렬 RC 구조벽체시스템의 설계에 있어 다양한 설계 변수에 대한 검증을 바탕으로 각 변수에 따른 성능기반 설계 적용의 타당성과 모멘트 재분배 개념 적용성 판단이 선행되어야 한다고 할 수 있다.
위 요약과 같이 본 연구에서는 RC 구조벽체시스템의 거동에 영향을 미칠 수 있는 철근비, 콘크리트변형률, 벽체높이 등에 관한 분석이 이루어졌다. 향후에는 벽체의 폭이 다른 병렬 RC 구조벽체시스템과 같이 부정형의 형태를 가지는 벽체시스템에 대한 추가적인 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
RC 구조벽체란 무엇이며, 어떠한 기능을 하는가?
최근 고층 RC 건축물의 설계에 있어 지진하중, 풍하중과 같은 횡하중이 작용할 때, 대부분의 횡하중을 RC 구조벽체로 저항하게 설계한다(Paulay and Priestley, 1992; Taranath, 2009). RC 구조벽체는 횡력저항부재로서 타 부재에 비해 긴 폭으로 인한 큰 강성과 강도를 가지기 때문에 효율적으로 건축물의 전체 변형을 제어하고 강도를 확보할 수 있다. 따라서 고층 RC 건축물의 구조설계에 있어 합리적인 RC 구조벽체의 설계는 전체 시스템 설계의 구조성능과 경제성 및 시공성에 큰 영향을 준다고 할 수 있다(Choi et al.
LDLEM의 거시요소는 무엇으로 구성되는가?
LDLEM 거시요소는 콘크리트 및 철근 트러스 요소들로 구성되며, Fig. 4(a), Fig.
성능기반 설계방법 적용을 위해서는 어떠해야 하는가?
성능기반 설계방법은 병렬 RC 구조벽체시스템의 개별 벽체 및 연결보의 소성거동을 가정하여 전체 시스템 강도를 결정하는 방법이다. 따라서 본 설계방법의 적용을 위해서는 벽체가 극한 강도를 발현하기 이전에 연결보가 항복하여야 한다. 본 연구의 분석에 따르면, 10층(40m), 20층(80m)의 병렬벽체의 경우, 최대강도 발현 시 모든 연결보가 항복하였으나 30층(120m)를초과하는 경우, 벽체의 항복 강도 발휘시점에서 연결보가 항복하지 않는 경우가 발생하였다.
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이 논문을 인용한 문헌
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