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편심코어를 가지는 저층 철근콘크리트 필로티 건물의 내진성능
Seismic Performance of Low-rise Piloti RC Buildings with Eccentric Core 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.21 no.10, 2020년, pp.490 - 498  

김성용 (창원대학교 건축공학과) ,  김경남 (창원대학교 건축공학과) ,  윤태호 (창원대학교 건축공학과)

초록
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본 논문에서는 편심코아를 가지는 저층 필로티 건물의 내진거동을 해석하고 결과를 분석하였다. 본 논문에서는 저층 필로티 건물의 시공사례 중 KBC2005기준에 준하여 설계된 편심코어를 가지는 건물들의 설계자료를 수집하여, 대표적인 편심 필로티 건물을 프로토타입으로 선정하여 KDS41기준에 준하여 내진거동을 해석하고 결과를 분석하였다. 연구결과 편심코어를 가지는 필로티 건물의 경우 X방향은 소성거동, Y방향은 탄성거동을 하는 것으로 평가 되었다. 연구대상 건물의 층간 변위를 확인한 결과 최대변위 δ=67.51mm로 코어가 평면 중심에 위치하는 경우보다 층간 변위량이 더 큰 것으로 평가 되었다. 해석결과에서 층간 변위 비율은 법적 규준 이내인 것으로 평가되었다. 또한 변위 비율은 1층 필로티 구간이 2~4층 부분보다 확연히 높은 걸로 평가 되었으며, 저층 필로티 구조물의 경우 1층 라멘조 부분이 횡력에 취약한 것으로 평가되었다. 편심코어로 인하여 구조물 전체의 강성중심이 질량중심과 이격되어 있어 코어 반대쪽의 필로티 기둥에서 항복과 소성힌지 발생이 시작되므로 내진설계와 내진보강시 이에 대한 고려가 필요하다. 따라서, 편심코어를 가지는 저층 필로티 건물의 내진설계 및 내진보강시 필로티 구조의 횡변위 감소와 횡력저항능력을 보강할 필요가 있다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, the seismic performance of low-rise piloti buildings with eccentric core (shear wall) positions was analyzed and reviewed. A prototype was selected among constructed low-rise piloti buildings with eccentric cores designed based on KBC2005. The seismic performance of the building showe...

주제어

#Low-rise   #Pilotis   #Reinforced Concrete Building   #Seismic Performance   #Story Drift Ratio   #Story Shear  

표/그림 (16)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 저층 필로티 건물의 시공사례 중 KBC2005기준에 준하여 설계된 편심코어를 가지는 건물들의 설계자료를 수집하여, 대표적인 편심 필로티 건물을 프로토타입으로 선정하여 KDS41기준[5]에 준하여 내진거동을 해석하고 결과를 분석하였다. 일반적으로 저층 필로티 주거건물은 지상 4층에 연면적 400~500제곱미터의 규모를 가지며, 편심코어는 건물의 한쪽 외벽면의 중앙에 위치한다.
  • 본 논문에서는 편심코아를 가지는 저층 필로티 건물의 내진거동을 해석하고 결과를 분석하여 저층 필로티 건물의 내진설계 및 내진보강의 기초자료를 제시하고자 한다.

가설 설정

  • Hh : 흙, 지하수 또는 기타 재료의 횡압력에 의한 수평방향 하중 또는 이에 의해 생기는 단면력
  • 본 연구대상 건물은 3차원 해석 프로그램인 MIDAS IT사의 MODS, MIDAS-GEN 프로그램[7]을 이용하여 내진 성능 평가 해석을 실시하였으며, PUSH OVER 해석시 하중-변위 관계곡선을 나타낼 때는 국내 기준에서 제시한 층간변위 0.02hsx에 도달하면 한계상태에 다다른 것으로 가정하였다.[8]
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
저층 필로티 다가구 건물의 특성은? 2000년대 주차장법 개정으로 1990년대 주로 설계 시공되던 다세대건물이 사라지고 1층은 주차장, 2~4층은 주택으로 사용되는 다가구 주택이 많이 지어지는 추세이다. 저층 필로티 다가구 건물은 1층은 기둥 보 라멘조로 골조가 형성되지만 2층~4층은 벽식 구조로 골조가 형성되는 전이구조로, 지진 횡력에 취약한 형태이지만, 주차공간의 확보가 용이 하고 1층 통행에 유리하다는 장점으로 2000년대에 많이 건축되고 있는 주거 구조형식 중 하나이다.[4]
편심코아를 가지는 저층 필로티 건물의 내진거동을 해석하여 결과를 분석한 것은? 본 논문에서는 저층 필로티 건물의 시공사례 중 KBC2005기준에 준하여 설계된 편심코어를 가지는 건물들의 설계자료를 수집하여, 대표적인 편심 필로티 건물을 프로토타입으로 선정하여 KDS41기준에 준하여 내진거동을 해석하고 결과를 분석하였다. 연구결과 편심코어를 가지는 필로티 건물의 경우 X방향은 소성거동, Y방향은 탄성거동을 하는 것으로 평가 되었다. 연구대상 건물의 층간 변위를 확인한 결과 최대변위 δ=67.51mm로 코어가 평면 중심에 위치하는 경우보다 층간 변위량이 더 큰 것으로 평가 되었다. 해석결과에서 층간 변위 비율은 법적 규준 이내인 것으로 평가되었다. 또한 변위 비율은 1층 필로티 구간이 2~4층 부분보다 확연히 높은 걸로 평가 되었으며, 저층 필로티 구조물의 경우 1층 라멘조 부분이 횡력에 취약한 것으로 평가되었다. 편심코어로 인하여 구조물 전체의 강성중심이 질량중심과 이격되어 있어 코어 반대쪽의 필로티 기둥에서 항복과 소성힌지 발생이 시작되므로 내진설계와 내진보강시 이에 대한 고려가 필요하다. 따라서, 편심코어를 가지는 저층 필로티 건물의 내진설계 및 내진보강시 필로티 구조의 횡변위 감소와 횡력저항능력을 보강할 필요가 있다.
저층 필로티 주거건물의 규모와 편심코어 위치는? 본 논문에서는 저층 필로티 건물의 시공사례 중 KBC2005기준에 준하여 설계된 편심코어를 가지는 건물들의 설계자료를 수집하여, 대표적인 편심 필로티 건물을 프로토타입으로 선정하여 KDS41기준[5]에 준하여 내진거동을 해석하고 결과를 분석하였다. 일반적으로 저층 필로티 주거건물은 지상 4층에 연면적 400~500제곱미터의 규모를 가지며, 편심코어는 건물의 한쪽 외벽면의 중앙에 위치한다.
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참고문헌 (8)

  1. J. C. Kim, S. H. Shin, S. H. Oh, Damage Investigation of Pilotis Structures and Analysis of Damage Causes by Pohang Earthquake, Journal of Architectural Institute of Korea Structure & Construction, Vol.35, No.3, pp.3-10, Mar. 2019. DOI: https://doi.org/10.5659/JAIK_SC.2019.35.3.3 

  2. K. S. Lee, J. K. Oh, Damage Required Strength Spectrum of Low-Rise Reinforced Concrete Shear Wall Buildings with Pilotis Earthquake, Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea, Vol.11, No.5, pp.61-69, Oct. 2007. DOI : https://doi.org/10.5000/EESK.2020.24.4.157 

    원문보기 상세보기 crossref

  3. H. G. Ji, I. H. Kim, Y. Choi, Seismic Response Characteristics of Deteriorated Pilotis Buildings by Core Location, Journal of Architectural Institute of Korea Structure & Construction, Vol.22, No.1, pp.57-63, Feb. 2020. DOI: https://doi.org/10.5659/JAIK_SC.2019.35.3.3 

  4. S. Y. Lee, J. C. Kim, Effects of Streets Lined by Multi-Family Houses with Pilotis on Fear of Crime and Car Accident, Journal of Korea Planning Association, Vol.49, No.1, pp.33-49, Feb. 2014. DOI:http://doi.org/10.17208/jkpa.2014.02.49.1.33 

  5. Korean Design Standard, Ministry of Land, Infrastructure and Transport, 2020 

  6. K. N. Kim, A Study on Seismic Retrofit of Pilotis Low-rise Building Structure with Concrete Filled Steel Tube, Master's thesis, Changwon National University, Changwon, Korea, pp.47-91, 2017. 

  7. POS-MIDAS Information Technology Co. Ltd., MIDAS-GEN, Version 8.8.5 R1, 2017 

  8. J. S. Kim, T. H. Yoon, Behaviour of Shear Wall Structures with Energy Dissipation Device in Coupling Beam, Journal of The Korea Institute For Structural Maintenance and Inspection, Vol.22, No.3, pp.21-30, May. 2018. 

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