초록 ▼

(1) 내진성능 평가법 연구
본 연구의 목적은 미국과 일본의 내진성능 평가법을 우리나라의 실정에 맞게 체계적으로 구축하여 실제 구조물에 적용하여 그 내진성능을 검토함으로써 내진성능평가법을 제시하는 것이다.
이론적, 해석적 접근이 선행되어야 한다고 판단하였으므로 1차, 2차년도와 같이 실험을 수행하지는 않았다. 그러나 1차, 2차년도에 실험과 해석에 사용하였던 건물에 대해 모두 내진성능을 평가하였고, 추가로 2개의 건물을 더 선정하여 내진성능을 평가하였다. 먼저 미국의 내진성능 평가법(FEMA 273, ATC 40)을 소개

(1) 내진성능 평가법 연구
본 연구의 목적은 미국과 일본의 내진성능 평가법을 우리나라의 실정에 맞게 체계적으로 구축하여 실제 구조물에 적용하여 그 내진성능을 검토함으로써 내진성능평가법을 제시하는 것이다.
이론적, 해석적 접근이 선행되어야 한다고 판단하였으므로 1차, 2차년도와 같이 실험을 수행하지는 않았다. 그러나 1차, 2차년도에 실험과 해석에 사용하였던 건물에 대해 모두 내진성능을 평가하였고, 추가로 2개의 건물을 더 선정하여 내진성능을 평가하였다. 먼저 미국의 내진성능 평가법(FEMA 273, ATC 40)을 소개하고 이를 통해서 해석대상 건물의 내진성능을 평가하였으며, 일본의 내진진단 방법을 소개하고 이를 통한 건물의 내진성능 평가를 수행하였다.
미국과 일본의 내진성능 평가법을 체계적으로 소개하였으며 실무에서 간편하게 접근할 수 있도록 제시하였다.
(2) 내진성능 평가법 적용 및 해석연구
미국의 내진성능 평가법인 FEMA 273에서 제시하는 방법과 ATC 40에서 제시하는 방법을 적용하여 국내의 건물에 대해서 내진성능을 평가하였으며, 일본의 내진진단법을 이용하여 미국의 내진성능 평가법을 적용했던 동일한 건물의 내진성능을 평가하였다.
외국의 내진성능 평가방법을 적용함에 있어 국내의 상황에 적절하게 수정하여 적용하기 위해서 외국의 스펙트럼 대신 국내의 스펙트럼을 사용한 것이 외국과의 차이점이라고 할 수 있다.
해석을 위해서 DRAIN-2DX와 MIDAS 프로그램을 사용하였고, 미국의 내진성능평가를 위해서 비선형정적해석을 통해 건물의 비선형 능력을 고려한 2차원 골조 해석을 수행하였으며, 성능설계 개념에 기본을 두고 건물이 각 단계에서 가져야 하는성능을 검토하였다. 그리고 특정 단계에서 내력이 부족하다고 판단되는 건물에 대해서 보강조치를 취한 후에 그 건물의 향상되는 성능을 비교하여 나타내었다. 또한 일본의 진단 방법을 적용시키기 위해서 2차원 골조 해석을 수행하였으며 일부 건물에 대해서는 건물 전체에 대한 진단을 수행하였으며 이는 보강전에 선행되어야 한다는 의미에서 보강법으로 분류할 수도 있으며 본 연구에서는 내진성능 평가와 보수보강에 대한 연구를 병행하여 진행하였다.
(3) 보수보강법 연구
본 연구에서는 보수보강 목표에 따른 보수보강 방법을 상세하게 제시하였고, 지진후의 보수보다 특히 사전의 보강공법에 중점을 두었으며 보강공법이 실제 건물에 이용된 사례들을 제시하였다. 그리고 보강전에 선행되어야 할 진단방법에 대해서도 비교적 자세히 다루었으며, 진단에 사용하는 스펙트럼에 대해서도 자세히 다루었다.
보수보강 공법의 범위는 다음과 같다.
① 보수보강 목표에 따른 보수보강 방법 제시
② 실제 건물에 적용된 보강 사례 제시
③ 보강을 위한 진단과정 제시
(4) 설계 스펙트럼 연구
본 연구는 내진성능 평가와 보강을 중점적으로 다루고 있으며, 현재 국내의 내진성능 평가 방법이 체계적으로 구축되어 있지 않은 실정에서 외국의 평가방법을 도입해서 평가를 수행하였다. 우리나라는 외국과 지질학상으로 차이가 많으므로 이를 그대로 도입할 수는 없으므로 평가에 가장 큰 영향을 미칠 수 있다고 판단되는 스펙트럼의 연구를 진행하였다.

Abstract ▼

(1) Research on seismic evaluation method:
The purpose of this research is to suggest a seismic evaluation method that can evaluate a seismic capacity of low-rise buildings by applying it to buildings in Korea.
Since both analytical and experimental approaches are important, we concentrated ou

(1) Research on seismic evaluation method:
The purpose of this research is to suggest a seismic evaluation method that can evaluate a seismic capacity of low-rise buildings by applying it to buildings in Korea.
Since both analytical and experimental approaches are important, we concentrated our researches on both sides in the first and second year researches. However, these studies were inevitably oriented to theoretical areas. In the third year, we set the goal of this research to be applied in the actual world, in which we adopted and investigated the same model buildings that have been used in the first and second year.
In this part of research, we introduced the U.S.A. seismic evaluation method (FEMA 273, ATC 40) and carried out the seismic evaluation, and then we carried out the seismic evaluation by the Japanese method. We performed the seismic evaluation method step by step and showed a convenient way of its evaluation.
(2) Investigation and analytical studies:
We evaluated the seismic capacities of low-rise buildings according to the FEMA 273 & ATC 40 of U.S.A. and the Japanese method.
The difference between above methods and our method is that our method appropriately modified above methods to apply it to buildings in Korea by using our own response spectra.
DRAIN-2DX and MIDAS program have been used for seismic capacity analysis of buildings. On the other hand, non-linear-static analysis was used in the FEMA and ATC methods, which evaluate the capacity of buildings based on the performance based design.
(3) Research on repair and rehabilitation
In this research, the repair & rehabilitation method and examples were presented in detail.
The scope of repair & rehabilitation method is as follows:
① Presentation of the repair & rehabilitation methods according to objectives.
② Presentation of the examples carried out for the repair.
③ Suggestion of the evaluation processes for the repair.
(4) Study on the design spectra
Since Korea is different from foreign countries in geological nature, the study on the design spectra considered the effect of local site characteristics.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 요약문...3
• SUMMARY...8
• 목차...13
• Part I. 서 론...53
• 1장 서 론...53
• 1.1 연구의 배경...53
• 1.2 연구의 목표 및 내용...55
• 1.2.1 당해연도의 최종 연구 목표...57
• 1.2.2 연차별 연구목표 및 내용...58
• 1.2.3 당해연도 주요 연구내용...59
• 2장 국내외 기술개발 현황...60
• 2.1 국내 현황...60
• 2.2 해외 현황...61
• 3장 내진성능 평가기법...62
• 3.1 개요...62
• 3.2 성능단계와 성능목표...63
• 3.2.1 성능단계...63
• 3.2.2 성능목표...66
• 3.3 내진성능평가법 고찰...69
• 3.3.1 개요...69
• 3.3.2 비선형 정적해석...70
• 3.3.3 FEMA 273의 성능평가 과정...71
• 3.3.4 ATC 40의 성능평가 과정...74
• Part II. 국내 건물의 내진성능 평가...83
• 1장 해석대상 건물...83
• 1.1 개요...83
• 1.2 해석대상 건물...84
• 1.2.1 보건소...84
• 1.2.2 경찰서...85
• 1.2.3 학교[1]...87
• 1.2.4 학교[2]...89
• 1.2.5 근린생활시설[1]...91
• 1.2.6 근린생활시설[2]...92
• 2장 FEMA 273에 의한 내진성능 평가...94
• 2.1 개요...94
• 2.2 비선형 정적해석(Pushover Anaysis)...95
• 2.2.1 해석대상 건물의 모델링...96
• 2.2.2 비선형정적해석 결과...100
• 2.3 대상건물 내진성능 평가...101
• 2.3.1 목표변위 설정...101
• 2.3.2 목표 변위에서의 부재 검토 - Life Safety 단계...106
• 2.3.3 목표변위에서의 부재 검토 - Collapse Prevention 단계...113
• 2.3.4 목표변위에서의 부재 검토 - Immediate Occupancy 단계...120
• 2.4 보강후의 내진성능 평가...123
• 2.5 소결론...126
• 3장 ATC 40에 의한 내진성능 평가...128
• 3.1 개요...128
• 3.2 대상건물 해석...129
• 3.2.1 성능곡선 (Capacity Curve)...130
• 3.2.2 성능점(Performance Point) 도출...135
• 3.2.3 성능점에서의 검토 - Life Safety 단계...145
• 3.2.4 UBC(Uniform Building Code) 스펙트럼과의 비교 및 평가...149
• 3.2.5 성능점에서의 검토 - Structural Stability 단계...156
• 3.2.6 성능점에서의 검토 - Immediate Occupancy 단계...169
• 3.3 보강후의 내진성능 평가...174
• 3.4 소결론...180
• 4장 내진성능 평가 비교.분석...182
• 4.1 FEMA 273과 ATC 40의 결과 비교...182
• 4.1.1 Life Safety 단계...182
• 4.1.2 Collapse Prevention 단계...186
• 4.1.3 Immediate Occupancy 단계...187
• 4.2 실험결과 비교...188
• 4.2.1 내력평가...188
• 4.2.2 붕괴모드 평가...189
• 5장 결론 및 향후 연구 방향...192
• Part III. 일본의 내진진단기준에 의한 내진성능 평가...195
• 1장 지진 피해...195
• 1.1 국내...195
• 1.2 일본...197
• 1.2.1 관동대지진...197
• 1.2.2 십승충 지진...197
• 1.2.3 효고현 남부지진...198
• 1.3 미국...201
• 1.3.1 미주리주 뉴 마드리드 지진...201
• 1.3.2 캘리포니아주 샌프란시스코 지진...202
• 1.3.3 캘리포니아주 산타바바라 지진(1)...204
• 1.3.4 캘리포니아주 롱비치 지진...204
• 1.3.5 캘리포니아주 Imperial Valley 지진...205
• 1.3.6 캘리포니아주 산타바바라 지진(2)...206
• 1.3.7 사우스 캘리포니아주 Kern Country 지진...207
• 2장 철근콘크리트 건물의 내진진단...210
• 2.1 일본 내진진단기준의 개요...210
• 2.1.1 1차 진단법...210
• 2.1.2 2차 진단법...210
• 2.1.3 3차 진단법...211
• 2.2 일본기준의 내진성능...212
• 2.2.1 내진성능의 평가 방법...212
• 2.2.2 보유성능 기본지표 ( E0)...216
• 2.2.3 강도지표(C)...219
• 2.2.4 연성지표(F)...233
• 2.2.5 내진성의 판정...235
• 2.3 일본 내진진단기준의 내진판정지표(ISO)...237
• 2.3.1 내진성 판정의 순서...237
• 2.3.2 지표면 지진동의 설정...237
• 2.3.3 건물의 지진응답량(Iso)의 계산...241
• 2.4 일본 내진진단기준의 내진지표 수정...245
• 2.4.1 서론...245
• 2.4.2 기둥 강도지표의 제안...245
• 2.4.3 벽체 강도지표의 제안...246
• 2.5 일본 내진진단기준의 구조내진판정지표 수정...248
• 2.5.1 설계 스펙트럼의 수정...248
• 2.5.2 보정계수 C M, C H의 수정...260
• 2.6 일본 기준에 의한 예제 해석...267
• 2.6.1 보건소...267
• 2.6.2 경찰서...273
• 2.6.3 학교[1]...278
• 2.6.4 학교[2]...284
• 2.6.5 근린생활시설[1]...289
• 2.6.6 근린생활시설[2]...295
• 2.6.7 예제해석 결과...301
• 2.7 수정식을 사용한 예제해석...304
• 2.7.1 보건소...304
• 2.7.2 경찰서...305
• 2.7.3 학교[1]...306
• 2.7.4 학교[2]...307
• 2.7.5 근린생활시설[1]...308
• 2.7.6 근린생활시설[2]...309
• 2.7.7 대상건물해석 결과...310
• 2.8 ATC 40, FEMA 273, 일본기준의 비교...314
• 2.9 소결론...316
• Part IV. 기존건물의 내진보강...317
• 1장 내진보강공법...317
• 1.1 서론...317
• 1.2 보강목표에 따른 공법...320
• 1.2.1 내력.연성 향상형 공법...320
• 1.2.2 응답제어형 보강...352
• 1.3 건물 용도에 따른 분류...358
• 1.3.1 병원...358
• 1.3.2 역사...360
• 1.3.3 점포...362
• 1.3.4 호텔...363
• 1.3.5 공동주택...365
• 2장 기존 건물의 내진보수.보강 사례...368
• 2.1 내력.연성 향상형 공법...368
• 2.1.1 세계무역센터, 별관...368
• 2.1.2 일본 화학공업회사 63호동, 66호동...370
• 2.1.3 石神公共園團地...372
• 2.1.4 요코하마 立大綱 중학교...374
• 2.1.5 野村病院...376
• 2.2 응답제어형 공법...379
• 2.2.1 국립서양미술관 본관...379
• 2.2.2 3층 철근콘크리트 학교...382
• 2.2.3 철근콘크리트 공항 터미널...386
• 2.2.4 댐퍼를 이용한 철근콘크리트 사무소의 내진보강...389
• 2.3 소결론...397