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문제 정의
- 특히 자중이 적게 나가는 철골조건물의 경우는 초고층화 할수록 지진력의 크기는 상대적으로 작아지고 풍하중은 증대되어 바람에 의한 밑면전단력의 크기가 최대고려지진의 탄성밑면전단릭에 육박할 수도 있다. 본연구에서는 이런 제반사항을 고려하여 철골조 초고층건물의 탄성내진설계 가능성을 검토하고, 실무자들이 쉽게 활용할 수 있는 철골조 초고층건물의 탄성내진설계 및 내진성능평가 절차를 제시하고자 하였다.
- 본 절에서는 앞의 2절의 방법에 따라 내풍설계된 철골조 초고층 중심가새골조의 설계용지진(DBE, 500년 재래기) 및 최대고려기진(MCE, 2400년 재래기)에 대한 탄성저항 가능성 여부 및 내진성능을 선형동적해석법에 의해 평가하고자 한다. 이 작업을 수행하기에 앞서 선형동적해석에 의한 비탄성거동 발생여부의 판별방안과 FEMA 2730997)의 내진성능 평가기준을 간략히 소개한다.
- 2400년 재래기)에 대한 탄성저항 가능성 여부 및 내진성능을 선형동적해석법에 의해 평가하고자 한다. 이 작업을 수행하기에 앞서 선형동적해석에 의한 비탄성거동 발생여부의 판별방안과 FEMA 2730997)의 내진성능 평가기준을 간략히 소개한다.
- 지진가속도는 원래 주파수성분, 진폭, 위상각 등이 무작위한 스토캐스틱 프로세스(stochastic process)이다. 본 절에서는 지진가속도의 이러한 속성이 반영되도록 옹답스펙트럼해석에서 가정한 지반조건과 동일한 단단한 토사지반(So)의 실제 지반가속도기록 20개(hm/4)eer.besWey.e血를 입력지잔으로 시간이력해석에 의해 내진성능을 평가하고 이 결과를 스펙트럼 해석 결과와 비교해 보고자 하였다 실제 지진가속도기록을 특정부지의 지진위험도에 부합하도록 스케일링 방법에는 여러 가지가 있지만 최대지반가속도(Rak awnd AccdaBtion, PGA) 및 유효최대가속도(Effective Peak Acceleration, EPA) (ATC, 19以)를 사용하이 조정하는 방법이 가장 널리 쓰인다. 본 연구에서도 이러한 두 가지 방법에 의해 표 7의 가속도기록을 KBC 2006(대한건축학회, 2005)의 지진구역 I의 단단한 토사지반(%)에서의 500년 재래기 지진동과 2400년 재래기 지진동에 부합되도록 조정하여 사용하였다 참고로 死MA 273(!知)에 의할 때, 3개의 입력지진동을 사용할 경우에는 3게 시간이력응답의 최대값을 택하고, 7개 이상의 입력지진동을 사용할 경우에는 시간이력응답의 평균값을 택할 수 있다.
- 이상의 논의를 토대로 강풍대이면서 중약진대에 속하는 국내의 횡하중환경에 부합하는 철골조 초고층건물의 탄성 내진설계 절차를 제안하고자 한다. (그림 7 참조):
- 1. 본 연구에서는 태풍의 내습이 빈번한 강풍대이면서 중약진대에 속하는 국내의 횡하중환경과 초고층건물의 특유의 장주기 성에 주목하여 초고충 철골 중심가새골조의 탄성내진설계 가능성을 확인한 후, 실무 설계자들이 용이하게 활용할 수 있는 내진설계 및 내진성능 평가절차를 제시코자 하였다.
가설 설정
- 메가 트러스를 구성하는 플랜지기등과 대각가새는 조립 각형강관으로 설계하였고, 중력하중만을 지지하는 보와 기등은 압연H형강으로 설계하였대사용강종은 모두 SNM0 TMC (Fy = 335 MPa)]. 큰보와 작은보는 합성보로서 설계하는 것으로 가정하였고 모든 접합부는 단순접합으로 처리하여 접합비용을 최소화하고자 하였다.
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