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저층 철근콘크리트 건축물의 제진 구조 설계
Design of a Low-rise RC Building with Damping System 원문보기

한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회, 2011 Apr. 14, 2011년, pp.454 - 457  

이은진 ((주)동양구조이앤알 기술연구소) ,  현창국 ((주)동양구조이앤알) ,  최기선 (한국건설기술연구원) ,  유영찬 (한국건설기술연구원)

초록
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본 논문에서는 국내에서 아직 기준이 마련되지 않은 제진설계에 대한 접근을 소개하였다. ASCE 7-05 기준에 근거하여 국내 5층 규모의 철근콘크리트 신축 건물에 제진 설계를 수행하였다. 우리나라의 현행 기준을 만족하면서 효과적인 제진 시스템 설계를 위한 방법을 소개한다. ASCE 7-05 기준에서는 제진 구조물 해석 시 부재력이 공칭강도의 1.5배를 초과하지 않은 경우 경계비선형 해석을 허용하고 있다. 이 때의 제진 설계 프로세스는 기존의 중력하중 및 등가정적하중의 75%에 의한 단면을 가정하여 부재설계를 실시하고, 선형 시간이력 해석을 통해 제진장치 및 가새를 설계한다. 이후 우리나라 실정에 맞도록 보정된 인공 지진파를 입력하여 경계비선형 해석을 실시하고, 밑면 전단력 및 층간변위 등의 만족여부를 검토한다. 이 때 목표성능을 완전탄성설계 또는 유사탄성설계로 정하여 목표성능을 만족하는지도 검토하여야 한다. 본 논문에 적용한 신축 건물은 유사탄성 설계를 위해 경계비선형 해석을 실시하였고, 가장 효과적인 제진 설계를 위해 댐퍼의 종류, 설치방법, 개수, 변위 증폭비 등을 변수로 한 case study를 진행하였다. 해석 결과 목표성능을 만족하는 범위 내에서 가장 효과적인 제진 설계는 점성댐퍼, 이층 토글형태, 증폭비 2.0, 총 8개의 댐퍼를 설치하는 것으로 나타났다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 건축물의 목표 성능을 달성하기 위한 제진장치를 선정하기 위해 대각가새형, 층간토글형, 이층토글형에 대해 댐퍼의 종류, 댐퍼 개수 및 시스템에 따른 영향을 검토하였다.
  • 그러나 아직 국내에서는 제진구조에 대한 설계기준이 마련되어 있지 않아 실무 엔지니어링에 혼선을 주고 있는 실정이다. 이에 따라 본 논문에서는 미국의 ASCE 7-05에서 규정하고 있는 제진구조물의 해석/설계 기준에 따른 저층 RC구조물의 설계 예를 소개하고자 한다. 제진 설계를 경계비선형 해석으로 하고자 할 경우 부재력이 공칭강도의 1.

가설 설정

  • 5배 이하가 되는 수준으로 정하고 이를 유사탄성설계라 한다. 제진설계를 위한 첫 번째 단계는 중력하중 및 지진하중의 75%에 의한 단면을 가정하고 부재를 설계한다. 이후 선형 시간이력 해석을 통해 입력되는 지진파의 신뢰성을 확인함과 동시에 댐퍼 및 가새의 단면적, 각도 등을 결정한다.
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