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문제 정의
- 본 연구에서는 포항 관측소에서 계측된 수평방향 지진파를 이용하여 계단실의 위치가 다른 두 필로티형 다가구 주택의 지진 거동을 해석적으로 확인하였다. 이를 위해 계단실이 각각 평면의 구석 및 가운데에 있는 건물을 가정하여 3차원 비선형동적해석을 수행하였다.
- 이에 본 연구에서는 비선형동적해석을 통해 계단실의 위치가 다른 두 필로티 건물의 지진 거동을 확인하였다. 연구를 위해 국내 필로티 형식의 다가구 주택 중, 계단실이 한쪽 구석에 몰려있는 평면과 가운데에 있는 평면을 선택 하였다.
가설 설정
- 이를 위해 계단실이 각각 평면의 구석 및 가운데에 있는 건물을 가정하여 3차원 비선형동적해석을 수행하였다. 각 건물의 기둥 및 벽체의 단면과 철근 상세는 포항지진에 의한 실제 피해 사례를 토대로 가정하였다. 해석모델은 포항지진에서 나타난 필로티형 다가구 주택의 피해 현상을 잘 모사하였다.
- 따라서 본 연구에서도 이를 반영하여, COR과 MID의 평면 형상, 즉 대지의 가로와 세로 길이에 차이를 두었다. 대상건물의 기둥 단면 및 벽체 두께, 철근 상세는 이번 포항지진에서 육안으로 관찰된, 손상된 부재들을 참고하였고 COR과 MID의 모든 부재 크기 및 상세는 동일한 것으로 가정하였다. Table 1은 두 대상건물의 부재 사이즈 및 철근 상세를 나타낸 것이다.
- 1층에는 기둥 및 계단실 벽체가 있고, 주거용 공간으로 사용되는 2층부터는 모두 벽체로 이루어져있다. 두 건물의 층수는 4층, 지상높이는 총 12.2 m, 필로티 층인 1층 층고는 3.2 m로 동일하게 가정하였다. 이들은 모두 편심코어형 건물이지만 코어 (계단실)의 위치를 다르게 하였다.
- 보는 0.3 m × 1.0 m로 가정하였다.
- 본 연구에서는 포항지진 피해에서 드러난 것과 같이, 기둥의 전단철근은 모두 90° 후프철근을 사용한 것으로 가정하였다.
- 5에 나타내었다. 재료의 공칭강도는 콘크리트와 철근 각각 21 MPa, 400 MPa로 가정하였다. 비선형 속성을 정의하기 위한 부재의 재료강도는 ‘공동주택 성능기반 내진 설계 지침’ (이하 지침) [8]을 따랐다.
- 포항지진에 의한 필로티형 다가구 주택 1층 수직부재의 거동을 확인하기 위하여 Fig. 4와 같이 두 개의 대상건물을 가정하였다. 1층에는 기둥 및 계단실 벽체가 있고, 주거용 공간으로 사용되는 2층부터는 모두 벽체로 이루어져있다.
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