표제지
연구진
연구요약
Summary
목차
제1장 서론 25
1.1. 연구배경 25
1.2. 연구개발 목표 27
1.3. 연구내용 및 범위 27
1.4. 연구방법 28
1.5. 연구 수행체계 및 흐름도 29
1.6. 기술현황 분석(State of Arts) 30
1.6.1. 국내 기술 현황 30
1.6.2. 국외 기술 현황 32
1.6.3. 기술현황 분석 결론 34
제2장 면진무량판 공동주택의 구조모델 개발 37
2.1. 일반사항 37
2.2. 구조모델의 개발요건 및 배경 38
2.3. 구조모델 개발의 주요 내용 및 특ㆍ장점 40
2.4. 면진장치와 기둥 접합부의 시공방법 개선 47
2.5. 소결 51
제3장 무량판 구조의 면진시스템 제안 53
3.1. 일반사항 53
3.2. 골조특성에 따른 면진거동 분석 54
3.3. 무량판 구조의 면진시스템 구성 전략 61
3.4. 적층고무 베어링과 구름계 베어링의 성능평가 65
3.4.1. 적층고무 베어링(NRB) 65
3.4.2. 구름계 베어링(IRB) 73
3.5. 소결 77
제4장 개발모델의 면진성능 검증 79
4.1. 일반사항 79
4.2. 실험계획 80
4.2.1. 실험체 계획 83
4.2.2. 실험체 제작 95
4.2.3. 실험방법 102
4.3. 실험결과 및 분석 103
4.3.1. 축소모형 실험체 105
4.3.2. 원형건물의 응답 113
4.4. 소결 118
제5장 경제성 분석 121
5.1. 일반사항 121
5.2. 연구대상 건물 122
5.3. 내진설계와 면진설계의 골조물량 비교 122
5.3.1. 내진설계 124
5.3.2. 면진설계 124
5.3.3. 경제성 분석 125
5.4. 면진층의 기둥 개수 감소에 따른 경제성 분석 128
5.5. 소결 130
제6장 결론 131
6.1. 면진 무량판 공동주택의 구조모델 개발 132
6.2. 고성능 내진이 가능한 하이브리드 면진시스템 구축 132
6.3. 면진구조 모델의 설계 및 성능 검증 133
6.4. 경제성 분석 134
참고문헌 137
부록 139
목차 141
A.1. 면진층 구조설계 결과 (46㎠, 1안) 143
B.1. 적층고무계 베어링 157
C.1. 면진설계 결과 177
판권지 207
〈표 2.1〉 면진설계를 위한 지진하중 비 산정 42
〈표 3.1〉 NRB의 성능평가 관련 기술적 기준 66
〈표 3.2〉 NRB의 주요 성능 67
〈표 3.3〉 NRB의 품질기준 및 특성(인정번호:MVBR-0331, 일본국토교통성) 68
〈표 3.4〉 NRB 구성 재료의 품질 및 규격 68
〈표 3.5〉 NRB의 품질기준 일람표 72
〈표 3.6〉 IRB의 성능평가 관련 기술적 기준 73
〈표 3.7〉 IRB 구성 재료의 품질 및 규격 74
〈표 4.1〉 CABR 진동대의 성능 및 제원 83
〈표 4.2〉 콘크리트의 강도 및 재료특성 84
〈표 4.3〉 면진장치의 특성 값 85
〈표 4.4〉 면진장치의 최대 수평변위 91
〈표 4.5〉 면진건물의 전도위험성 검토 92
〈표 4.6〉 인장력이 발생한 면진장치 93
〈표 4.7〉 혼합 상사모형의 상사계수 94
〈표 4.8〉 작은 골재 콘크리트의 시험결과 96
〈표 4.9〉 모형철근의 역학적 성능 96
〈표 4.10〉 RB와 LRB의 수평변형 성능 99
〈표 4.11〉 축소모형 적층고무 면진장치의 성능 101
〈표 4.12〉 실험진행 순서 103
〈표 4.13〉 실험결과(응답 가속도, 변위) 110
〈표 4.14〉 비틀림 응답(θ,10-5 rad)(이미지참조) 112
〈표 4.15〉 원형건물의 고유주기(초, Sec.) 113
〈표 5.1〉 물량 비교 126
〈표 5.2〉 공사비 비교 126
〈표 5.3〉 벽체 최하층배근 비교 127
〈표 5.4〉 철근물량 비교 129
〈표 5.5〉 콘크리트 물량 비교 129
[그림 2.1] 개발 전ㆍ후 구조모델의 변화(기존연구) 39
[그림 2.2] 개발된 구조모델의 기준층 평면(무량판 구조 1안:기존연구) 39
[그림 2.3] 면진층의 설치위치 41
[그림 2.4] 면진층의 구조변화와 면진장치 개수 감소량 검토(46㎡) 44
[그림 2.5] 면진층의 구조변화와 면진장치 개수 감소량 검토(84㎡) 44
[그림 2.6] 코아벽체의 처리방법 46
[그림 2.7] 면진장치의 시공순서(기존방법) 48
[그림 2.8] 면진장치와 상ㆍ하부 구조 접합부의 시공방법 50
[그림 2.9] 기둥철근의 정착방법 51
[그림 2.10] 접합부 시공방법(2) 51
[그림 3.1] 상부구조와 면진층의 강성비에 따른 응답가속도 분포(15층) 57
[그림 3.2] 상부구조와 면진층의 강성비에 따른 층 전단력 분포(15층) 57
[그림 3.3] 슬래브-기둥 강성비(ρ)에 따른 응답가속도 분포(15층) 59
[그림 3.4] 슬래브-기둥 강성비(ρ)에 따른 응답가속도 분포(5층) 60
[그림 3.5] 적층고무의 품질에 영향을 주는 주요 요인 67
[그림 3.6] NRB의 구성 68
[그림 3.7] 연직강성 이력곡선 69
[그림 3.8] 연직강성 실험결과 69
[그림 3.9] NRB의 수평강성 이력곡선 70
[그림 3.10] 수평한계성능 시험의 하중이력곡선 예(Φ500,G=0.39, S1=30.0, S2=5.0) 71
[그림 3.11] IRB의 구성 74
[그림 3.12] 한계 압축강도 시험방법 75
[그림 3.13] 한계 압축강도 성능시험 결과 75
[그림 3.14] IRB의 수평강성 이력곡선 76
[그림 3.15] 열처리방법, 경화층 깊이에 따른 마찰계수(HF:고주파 열처리, CHF:조질고주파 열처리) 76
[그림 4.1] 연구대상 건물의 평면도 및 입면도 82
[그림 4.2] 면진층의 구성과 실험모델링 개념도 82
[그림 4.3] 진동대 위의 실험모델 83
[그림 4.4] CENTRAL CHILE EQ S2A059 86
[그림 4.5] EUREKA EARTHQUAKE S2A105 86
[그림 4.6] SAN FERNANDO EARTHQUAKE S3A103 86
[그림 4.7] 중관촌파 86
[그림 4.8] 북경인공파 87
[그림 4.9] 풍하중과 지진하중의 층 전단력 비교 88
[그림 4.10] 면진구조와 비 면진구조의 층 전단력비 비교 89
[그림 4.11] 면진구조와 비 면진구조의 층별 최대응답기속도 비교(PGA=110gal, X, Y) 90
[그림 4.12] 면진구조와 비 면진구조의 층별 최대응답가속도 비교(PGA=110gal, X+Y) 90
[그림 4.13] 면진구조와 비 면진구조의 층별 최대비틀림가속도 비교(PGA=110gal) 90
[그림 4.14] 최소 압축력이 작용하는 면진장치의 축력변화 93
[그림 4.15] 축소모형 실험체의 형상 및 구성 95
[그림 4.16] D2.2 모형철근의 응력-변형도 관계 96
[그림 4.17] 축소모형 실험체 제작과정 97
[그림 4.18] 적층고무 면진장치의 설계도 98
[그림 4.19] 축소모형 면진장치의 실물사진 99
[그림 4.20] 축소모형 면진장치의 이력곡선 99
[그림 4.21] 축소모형 면진장치의 분포도 100
[그림 4.22] 면진층의 제작사진 100
[그림 4.23] 실험체 및 부가질량 설치 102
[그림 4.24] 가속도계 설치도 104
[그림 4.25] 변위계 설치도 104
[그림 4.26] 면진실험체의 균열상황 106
[그림 4.27] 안전성능 확인용 지진동 후 비 면진구조의 균열 및 파괴 106
[그림 4.28] 지진동의 규모에 따른 실험체의 진동수 변화(X방향) 107
[그림 4.29] 지진하중별 각층의 최대 응답가속도 분포(Y방향) 108
[그림 4.30] 최상층 가속도응답 비교(0.22g, Y방향) 109
[그림 4.31] 최상층 가속도응답 비교(0.9g/0.6g, Y방향) 109
[그림 4.32] 최대 응답변위(Y방향) 111
[그림 4.33] 층간변위(Y방향) 111
[그림 4.34] 지진파별 가속도 응답 비교(Y방향) 115
[그림 4.35] 지진파별 층간변위 응답 비교(0.11g, X방향) 117
[그림 4.36] 지진파별 변위 응답 비교(0.11g, X방향) 117
[그림 5.1] 연구대상 건물의 평면도 및 입면도 123
[그림 5.2] 전이층 구조평면도(면진설계) 125
[그림 5.3] 면진층 대안구조 평면도 128