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면진시스템을 적용한 수직증축 리모델링 공동주택의 최적 면진주기 산정
The Optimal Isolation Period of Vertically Story-added Remodeling Apartment Building with Seismic Isolation System 원문보기

한국구조물진단유지관리공학회 논문집 = Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, v.23 no.3, 2019년, pp.65 - 74  

허무원 (단국대학교 건축공학과) ,  이용훈 (단국대학교 건축공학과) ,  이상현 (단국대학교 건축공학과)

초록
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본 연구에서는 노후화된 공동주택 수직 증축 리모델링 시 면진시스템의 적용성을 검토 및 면진시스템 적용을 위한 기초자료를 제공할 목적으로 동일한 구조로 수직 증축 시 수직 층수와 면진주기에 따른 최적 면진주기를 산정하였다. 해석결과, 3개층 수직 증축 시에는 면진주기를 비면진 건물 주기의 2배 이상, 2개층 수직 증축 시에는 비면진 건물 주기의 3배 이상을 확보하여야만 충분한 면진효과를 나타내는 것을 알 수 있었다. 또한, 1개층 수직 증축 시에는 비면진 건물 주기의 4배 이상을 확보하여야만 면진효과를 나타내었다. 위의 결과를 활용하여 3개층 수직증축 리모델링 대상 공동주택에 면진시스템을 적용하여 그 효과를 검증하였다. 최상층 최대응답가속도가 비면진 건물의 최대응답가속도 보다 X방향의 경우에는 약 70%로, Y방향의 경우에는 약 65%의 감소를 나타내었다. 또한, 밑면 전단력의 경우, 비면진 건물과 비교하여 X방향 및 Y방향 모두 약 30% 감소하는 것으로 나타났다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study presents the optimal isolation period according to the number of vertically expended stories in order to provide the basic data for the application of the seismic isolation system in the vertically expended remodeling of the aged apartment. As a result of the structural analysis, the isol...

주제어

표/그림 (18)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이에 본 연구에서는 노후화된 공동주택 리모델링 수직증축시 면진시스템의 적용성 검토 및 면진시스템을 적용하기 위한 기본계획을 세우는데 있어서 필요한 기초자료를 제공할 목적으로 동일한 구조로 수직 증축 시 수직 층수와 면진주기에 따른 면진효과를 분석하고자 한다. 또한, 산정된 최적 면진주기를 바탕으로 실 리모델링 대상 건물에 면진시스템을 적용하여 그 효과를 비교 분석하고자 하며, 향후 면진시스템을 적용한 수직 증축 리모델링 건물을 설계하기 위한 기본계획을 세우는데 있어서 필요한 기초 자료를 제공하고자 한다.
  • 본 연구에서는 골조의 동적특성을 Roehl에 의해 제안된 바에 따라 건물의 층 높이를 h로 하고 스팬을 2h로 하는 1경간골조로 모델링하여 수직증축 증수에 따른 면진효과를 검토해보고자 한다(Roehl, 1972). 건물의 모든 부재들은 일정한 단면을 가지고 있으며, 각 층의 질량과 강성의 분포는 일정한 것으로 가정하였다.
  • 본 연구에서는 노후화된 공동주택 수직 증축 리모델링 시 면진시스템의 적용성 검토 및 면진시스템을 적용하기 위한 기본계획을 세우는데 있어서 필요한 기초자료를 제공할 목적으로 동일한 구조로 수직 증축 시 수직 층수와 면진주기에 따른 면진효과를 분석하고자 한다. 또한, 산정된 최적 면진주기를 바탕으로 3개층 수직 증축 리모델링 대상 공동주택에 면진시스템을 적용하여 그 효과를 비교 분석하였다.
  • 이에 본 연구에서는 노후화된 공동주택 리모델링 수직증축시 면진시스템의 적용성 검토 및 면진시스템을 적용하기 위한 기본계획을 세우는데 있어서 필요한 기초자료를 제공할 목적으로 동일한 구조로 수직 증축 시 수직 층수와 면진주기에 따른 면진효과를 분석하고자 한다. 또한, 산정된 최적 면진주기를 바탕으로 실 리모델링 대상 건물에 면진시스템을 적용하여 그 효과를 비교 분석하고자 하며, 향후 면진시스템을 적용한 수직 증축 리모델링 건물을 설계하기 위한 기본계획을 세우는데 있어서 필요한 기초 자료를 제공하고자 한다.

가설 설정

  • BD : 면진시스템의 유효 감쇠(βD)와 연관된 수치 계수, 본 예제에서는 20%의 유효 감쇠를 가정하여 1.5로 산정한다.
  • 본 연구에서는 골조의 동적특성을 Roehl에 의해 제안된 바에 따라 건물의 층 높이를 h로 하고 스팬을 2h로 하는 1경간골조로 모델링하여 수직증축 증수에 따른 면진효과를 검토해보고자 한다(Roehl, 1972). 건물의 모든 부재들은 일정한 단면을 가지고 있으며, 각 층의 질량과 강성의 분포는 일정한 것으로 가정하였다. Fig.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
면진시스템이 무엇인가요? 면진시스템은 세계 여러 나라에서 강진으로부터 중요한 건물들을(데이터 센터 및 병원 등) 보호하고, 건축물의 내진성능 향상을 도모하기 위한 실무적인 해결책으로서 받아들여지고 있다. 국내에서도 클라이언트의 요구 및 데이터 센터 등에서 면진시스템을 활용하여 설계 및 시공하고 있으며, 국내의 건축구조기준(KBC)도 이러한 상황을 반영하여 2016년에 면진시스템에 대한 규정이 새롭게 도입되었다(KBC, 2016).
본 연구에서 입력지진동을 선정한 방법이 무엇인가요? 부지응답해석을 위하여 미국의 PEER Ground MotionDatabase에서 세계 각국에서 측정된 암반지진기록을 선별하였다. 선별조건은 계측된 위치의 지반조건이 암반(Vs,30> 760m/s 이상)이며, 본 연구에서는 암반스펙트럼과의 조정계수(Scale factor)가 0.3 ~ 3.0 정도 크기를 갖는 지진으로, 40개의 암반지진기록을 선별하였다. 40개의 암반지진기록에 대해부지응답해석을 수행한 후 지반조건의 설계응답스펙트럼과편차가 적으며, 기준의 제한사항(설계응답스펙트럼의 1.3배의 90%)을 만족시키는 7가지 지진파 set를 최적화 알고리즘을 통하여 선정하였다.
1990년대에 공급된 주택이 재건축이 어려운 이유는 무엇인가요? 1기신도시(분당, 평촌, 산본, 중동 일산) 등이 공급된 1990년 이후 공동주택의 경우, 최근 노후 공동주택으로 분류되기 시작하였고, 공급 당시에는 주택공급이 폭증하여 노후공동주택으로 분류되는 주택도 현재 기하급수적으로 늘어나고 있는 실정이다. 따라서 이 시기에 공급된 주택들의 주거성능은 급격히 떨어지고 있으나, 국가 경제적으로 자원의 낭비와 환경파괴 등의 이유와 시장에서의 부동산가치 하락과 높은 용적율로 인한 사업성 결여로 재건축이 어려워 주거환경을 개선할 수 있는 방법이 크게 제한되고 있다.
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