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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 최기봉
- 발행연도
- 2014
- 저작권
- 가천대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수6
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최근 중국과 일본, 필리핀 등 주변국가에서 대지진으로 인한 피해로 인해 우리에게 지진의 위험에 대해 준비할 필요성을 상기시켜주었다. 그 동안 지진의 위험성에 대한 인식이 부족하여, 그 동안 수많은 건축물의 내진상태 및 보강에 대한 준비가 부족하였으나, 2013년 4월 전남 신안군에서 역대 6번째 규모인 4.9의 강진이 발생하여 앞으로 한반도도 지진에 대한 철저한 대비가 절실하게 필요하다.
따라서 본 연구에서는 1988년 이전에 설계된 RC라멘+코어월 구조형식의 비내진 건축물을 선정하여 내진성능평가를 통해 현재 건축물들의 내진성능수준을 파악하고, 목표 내진성능수준에 적합하도록 보강 방안을 제시하였고, 보강 방안별 성능을 비교하였다. 그 방법에는 건물내부에 철근콘크리트 내진벽 설치, 철골가새 설치, 기둥보강 등이 있다.
본 연구의 주요 내용 및 결과는 다음과 같다.
(1) 2개의 대상건축물에 대해서 내진성능평가를 수행한 결과 인명안전 수준에서의 중앙코어 건축물과 측면코어 건축물의 연직하중분담율이 77%, 44%로 요구수준인 80%를 만족하지 못하였다. 따라서 보강 전 두 건축물의 내진성능수준은 붕괴방지 수준으로 나타났다.
(2) 보강 후 중앙코어 건축물의 거주가능수준 에서의 연직하중분담율은 벽체보강을 하였을 때 93%, 가새보강은 88%, 기둥보강은 89%로 해당 수준을 만족하는 것으로 나타났다. 보강 후 측면코어 건축물의 거주가능수준 에서의 연직하중분담율은 벽체보강을 하였을 때 93%, 가새보강은 92%, 기둥보강은 100%로 해당 수준을 만족하는 것으로 나타났다. 이에 따라 보강후 두 건축물 모두 붕괴방지 수준에서 거주가능 수준으로 성능이 향상 되었다.
(3) 보강 후 주기측면에서는 벽체보강, 층간변위비 측면에서는 벽체보강(중앙코어), 가새보강(측면코어)이 유리하게 나타났다. 성능곡선을 비교해 봤을 때는 벽체보강(중앙코어), 가새보강(측면코어)방식이 유리하게 결과가 나타났다. 이에 따라 중앙코어 건축물의 경우 벽체보강방법이 가장 유리하게 나타났고, 측면코어 건축물은 가새보강 방법이 가장 건축물의 성능측면에서 유리하게 나타났다.
(4) 최적부재위치 및 보강량 산정을 위해 case별로 건물을 분석한 결과, 본 대상건축물에 대하여 벽체보강과, 가새보강은 약 2개층 정도 이상을 보강했을 때, 일정수준의 내진성능을 확보할 수 있었고, 기둥보강은 소수 부재의 보강으로는 성능점이 잘 잡히지 않아, 성능을 확보하지 못하였다. 보강 case별로 성능평가를 한 결과, 인명안전 수준을 만족하였다.
보강방법에 따른 건축물의 내진성능과 함께 대상건축물의 수준에 적합하게 시공성 및 경제성 등 여러 요소를 함께 비교하여 대상 건축물에 적합한 내진보강방식을 선택해야 할 것이다.
따라서 본 연구에서는 1988년 이전에 설계된 RC라멘+코어월 구조형식의 비내진 건축물을 선정하여 내진성능평가를 통해 현재 건축물들의 내진성능수준을 파악하고, 목표 내진성능수준에 적합하도록 보강 방안을 제시하였고, 보강 방안별 성능을 비교하였다. 그 방법에는 건물내부에 철근콘크리트 내진벽 설치, 철골가새 설치, 기둥보강 등이 있다.
본 연구의 주요 내용 및 결과는 다음과 같다.
(1) 2개의 대상건축물에 대해서 내진성능평가를 수행한 결과 인명안전 수준에서의 중앙코어 건축물과 측면코어 건축물의 연직하중분담율이 77%, 44%로 요구수준인 80%를 만족하지 못하였다. 따라서 보강 전 두 건축물의 내진성능수준은 붕괴방지 수준으로 나타났다.
(2) 보강 후 중앙코어 건축물의 거주가능수준 에서의 연직하중분담율은 벽체보강을 하였을 때 93%, 가새보강은 88%, 기둥보강은 89%로 해당 수준을 만족하는 것으로 나타났다. 보강 후 측면코어 건축물의 거주가능수준 에서의 연직하중분담율은 벽체보강을 하였을 때 93%, 가새보강은 92%, 기둥보강은 100%로 해당 수준을 만족하는 것으로 나타났다. 이에 따라 보강후 두 건축물 모두 붕괴방지 수준에서 거주가능 수준으로 성능이 향상 되었다.
(3) 보강 후 주기측면에서는 벽체보강, 층간변위비 측면에서는 벽체보강(중앙코어), 가새보강(측면코어)이 유리하게 나타났다. 성능곡선을 비교해 봤을 때는 벽체보강(중앙코어), 가새보강(측면코어)방식이 유리하게 결과가 나타났다. 이에 따라 중앙코어 건축물의 경우 벽체보강방법이 가장 유리하게 나타났고, 측면코어 건축물은 가새보강 방법이 가장 건축물의 성능측면에서 유리하게 나타났다.
(4) 최적부재위치 및 보강량 산정을 위해 case별로 건물을 분석한 결과, 본 대상건축물에 대하여 벽체보강과, 가새보강은 약 2개층 정도 이상을 보강했을 때, 일정수준의 내진성능을 확보할 수 있었고, 기둥보강은 소수 부재의 보강으로는 성능점이 잘 잡히지 않아, 성능을 확보하지 못하였다. 보강 case별로 성능평가를 한 결과, 인명안전 수준을 만족하였다.
보강방법에 따른 건축물의 내진성능과 함께 대상건축물의 수준에 적합하게 시공성 및 경제성 등 여러 요소를 함께 비교하여 대상 건축물에 적합한 내진보강방식을 선택해야 할 것이다.
목차
[목 차]■【國文抄錄】 ⅰ■ 목 차 ⅲ■ 제목 차례 ⅲ■ 표 차례 ⅴ■ 그림 차례 ⅶ[제목 차례]제 1 장 서 론 11.1 연구의 배경 11.2 연구의 방법 21.3 연구의 흐름 2제 2 장 이론적 배경2.1 성능수행 수준 42.1.1 구조체 성능수행 수준과 영역 42.1.2 비구조체 성능수행 수준과 영역 52.2 선형해석법 62.3 비선형해석법 72.3.1 능력스펙트럼법(CSM) 72.3.2 정적증분해석(Push-over 해석) 8제 3 장 보강 전 내진성능평가 143.1 대상건축물 개요 143.2 내진성능평가방법 163.3 내진성능평가 수행결과 28제 4 장 내진보강방안 364.1 내진보강의 개념 364.2 내진보강공법 394.2.1 내진벽 신설 414.2.2 가새 보강 424.2.3 기둥 보강 434.3 내진보강방안에 따른 해석결과 454.3.1 내진보강방법 및 위치 454.3.2 내진보강 후 성능평가 464.3.3 내진보강 후 성능비교 604.4 보강위치, 보강량에 따른 내진보강 효과 664.5 보강방법에 따른 경제성 및 시공성 79제 5 장 결 론 81■ 참고문헌 84■ ABSTRACT 87
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